原创 | 星辰大海路上的种花家
7月20日22点09分，ISRO（印度空间研究组织）公布了第四次变轨数据：71351 km x 233 km，看起来这条轨道相当“健康”，印度网友也一片欢呼，前几天轨道数据波动的阴霾一扫而光，印度制造再次走上巅峰的说法也开始在ISRO官方推特上流传。
但了解印度探月史的朋友却发现，与上一次月船二号的数据相比，这次可谓是相当拉胯，不出意外的话就是要出意外了，必须再增加额外的第二次甚至第三次变轨，接下来的问题不是燃料不足就是地月转移轨道困难户了。
至少还两次变轨！什么时候才出发？
拨开云雾见青天，这是ISRO公布的第四次变轨数据给大家的感觉，初始轨道和前三次变轨给大家的感觉实在是有些犯糊涂，因为实在是不知道ISRO到底是要干嘛，不知道是轨控有问题还是测控有问题：
7月14日原始入轨数据： 138km x 36306km
7月15日第一次变轨： 173km x 41762km
7月17日第二次变轨： 226km x 41603km
7月18日第三次变轨： 228km x 51400km
7月20日第四次变轨： 233km x 71351km
印度朋友也是着急，特别是7月17日第二次变轨，远地点反而下降，这可把大家吓了一跳，所以从7月18日之后的变轨，大家还是担心会出现原点下降的情况，这次20日变轨数据出来，远地点抬升差不多2万千米，这数据杠杠滴！
这可把印度网友给高兴坏了，在ISRO官方推特号上印度网友纷纷留言，双手合十祝福月船三号云云，也有表示再也不用在意“敌意的目光”，或者表示将激励大家奋勇前进等等：
这确实是值得庆祝的时刻，笔者要是印度人，也是要欢呼，这没毛病！但在欢呼背后就是危机，印度还是有很清醒的人士，比如这位朋友就没有跟着大家庆祝，而是问了一个问题：啥时候进入转移轨道呢？
下面也有朋友回复了，这位ID为Suryadeep的朋友表示，8月1日将进入地月转移轨道，并将于8月5日或6日抵达月球轨道。这个日期笔者都没查到，看来还是内部人士，因为此前的计划表因为轨道问题延后了，而最新的时间表从转移轨道的日期来看，还是非常靠谱的。
但是问题也来了，这个月船三号的轨道和此前成功变轨的月船二号（地月转移轨道完美，在月球着陆阶段失败）数据差了一大截，月船二号经过5次变轨后进入了地月转移轨道，但月船三号就不一定了，笔者认为至少要再加一次变轨，比较坏的情况是2次变轨才能进入转移轨道。
40万千米就是月球轨道，如果远地点在这个数据附近，那么就成功进入了地月转移轨道，但目前的月船三号的第四次变轨还不如月船二号的第三次变轨，所以笔者才认为至少要加一次，甚至两次，当然也有网友留言称可能要5次，这个就不必了，我们可以开个玩笑，但还是得讲科学是吧。
地月转移轨道困难户
所谓的转移轨道就是LVM3火箭运力不足，只能将月船三号送入GTO（同步转移轨道），接下来月船三号不断在近地点加速，一直到远地点能够着月球的轨道，所以只要不断加速，总会够着月球轨道，因此就有朋友问了，在哪瞎折腾那么久，月亮还在那里吗？
这个问题很好，轨道高度足够时就必须要考虑轨道半长轴指向，因为这月球在公转轨道上位置是会变化的！怎么办？改变点火时间：
- 1、如果转移轨道提早完成，那么在近地点转移点火的时间就要就要早一点
- 2、如果转移轨道滞后完成，那么在近地点转移点火的时间就要就滞后一点
提早完成没啥问题，基本上代表的意思就是变轨次数少了，任务提早完成，提早进入转移轨道，但要是转移轨道滞后完成问题就很严重了，很有可能表示点火次数“超标”，比如这次月船三号，很可能要6次变轨甚至7次变轨才能进入转移轨道。
那就代表着消耗过多的燃料，未来地月系转移后进入月球轨道还需要大量燃料“加速/减速”，到目前为止还没有超出原计划的5次，据传闻称月船三号多备了3次变轨燃料，但问题是月船三号总共需要11次变轨，加上额外的3次，现在估计还要用掉额外两次，留给未来的6次变轨中，还有一次出错的机会。
所以这月船三号真成了转移轨道的困难户了，笔者相信进入转移轨道应该是没有问题的，但接下来的考验还是非常多的，ISRO不是没操作过，月船一号和二号都成功变轨了，第三次还搞成这样，实在不太应该！
到底谁应该负责任？测控、轨控与火箭？
月船二号的变轨还是非常完美的，但三号就没法让大家满意了！很多朋友以为月船三号的轨控为何会如此拉胯，但其实并不只是轨控的锅，而是有三个责任方，分别是火箭、测控与轨控，笔者认为，责任最大的可能是火箭，但另外两家可能也很难逃脱责任。
LVM火箭送入的初始轨道：太让人抓狂
上文给出了初始轨道数据：138km x 36306km，其实要求的最低轨道高度数据是170千米，这个误差可不是一般的大，中国人发射，大部分时候都能干到误差只有几百米甚至更小，三哥一炮高度误差32千米，真有种！
这个精度的锅绝对是火箭的问题，此时的火箭测控都只是例行公事而已，因为程序化设定更为重要，LVM3就是以前的GSLV MK3，此前ISRO主席就回答过GSLV MK3因为记录不好没法保险所以改了个LVM3，其实这两个名字对应的是同一种火箭。
不过LVM3还是有些改进，比如固体火箭烧完分离，GSLV MK3要带19秒固推“尸体”，但LVM3只带了3秒，可是问题是不仅没有改进，反而入轨精度更差了，这到底是算咋回事？找谁说理去？
轨控的锅？变轨水平确实不咋地
LVM3虽然拉胯，不过还是勉强送入GTO轨道了，只要变轨操作不失误还是可以补救的，从这几次变轨来看，除了第二次变轨只是抬升了近地点外，其他几次变轨操作都还行，但问题是为什么第二次会这样？
唯一的可能是圆轨操作失误了，抬高近地点需要在远地点加速，这个远地点已经在4.1万千米外，如何确定远地点加速时间就不只是轨控的问题了，需要测控搭把手！测控需要给出精确的轨道，然后轨控确定点火时间、发动开启持续时间，还有关机时间等等。
因为推进舱发动机应该属于固定推力，没法节流，因此就不要考虑推力问题了，所以关键就是各个时间节点的确定，这个时间节点与轨道精度有关，轨道的精度测定是测控的问题，月船三号的测控是ISTRAC（印度）和ESA（欧空局）与NASA联合完成的，因为印度没有全球测控网，只能拜托NASA和ESA帮忙。
欧空局的测控网
目前还不知道到底谁给背锅，不过对于这三家，各位应该会选择相信谁？ESA和NASA一直都以靠谱著称，而ISTRAC估计是大家第一次听说吧，这是ISRO的遥测、跟踪和指挥网络，简称ISTRAC。
笔者认为，在这次责任划分中，初始轨道问题一定是LVM3火箭的锅，而轨控问题则是轨控和测控两家，轨控也可能有问题，毕竟轨道计算也可能失误，当然也不排除推进舱的设计方的问题。值得庆幸的是现在月船三号还在天上，一切都可以补救，只要燃料足够！
网友最关心的问题：还有燃料着陆吗？
月船三号还没进入地月转移轨道，但不只是进入地月转移轨道就万事大吉了，还有后续的变轨问题，笔者大致聊聊接下来月船三号在成功进入地月转移轨道后的后续变轨过程：
- 1、转移轨道末端的圆轨（加速）；
- 2、进入月球轨道后圆轨（减速）；
圆轨这是霍曼转移轨道操作中最关键的一步，月船三号将在转移轨道的近地点加速到10.77千米/秒，进入地月转移轨道，抵达月球轨道时速度只有0.029千米/秒，此时的月球速度是1.022千米/秒，月船三号需要1千米/秒的增速才能赶上月球，所以在这里必须一次性加速到位，否则错过月球了，会重新回到地球附近。
霍曼转移轨道的两个关键点
第二步则是圆轨一旦成功，并且精度足够，会被月球捕获进入一条大椭圆轨道，此时落月是没法用的，必须圆轨道100 x 100千米左右，所以必须在近地点减速再减速，一直到5次以后基本圆轨，月船三号的目标轨道应该和月船二号差不多（128 x 114千米的大致圆形轨道）。
所以要用燃料的地方还多着呢，那么问题来了，月船三号出发时就用了那么多燃料，这落月时还有燃料可以用吗？答案是两者并不相关，落月时的燃料是另外一份：
月船三号的由着陆器和轨道器以及一辆月球车组成，其中着陆器重量为2.1吨，装了1.69吨燃料，轨道器为1.8吨，装了26千克一辆月球车和部分燃料，目前ISRO官网上没有燃料装载的数据，不过有月船二号的数据：
着陆器总质量为1471千克，其中干质量为626千克，燃料为845千克，这些燃料将作为月船二号在月球轨道向月面着陆时使用，其中大部分将用来减速，小部分将用来悬停选择着陆地，此前的月船二号在2.1千米高度坠毁是因为减速计算失误，导致着陆速度过快，超出了探测器软件能修正的范围，最终硬着陆月面，摔得四分五裂！
坠毁后着陆地附近的变化
这次月船三号则是飞离地球都显得那么困难，未来不知道能不能抵达月球，不过作为印度的友好领邦，我们还是祝愿月船三号接下来的探月之路能顺利，三哥去趟月球也不容易，给点祝福吧！
