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轨道器于2013年11月5日从斯里哈里科塔升空,2014年9月24日主发动机点火约24分钟,进入环绕火星的轨道。印度空间研究组织自己的页面给出的成本是45亿卢比(450 crore),设计寿命是六个月,其2022年10月的通报宣布这艘航天器已无法恢复。
印度的火星轨道器任务,也叫曼加里安(Mangalyaan),在2014年9月24日上午让主发动机点火约24分钟,进入环绕火星的轨道。印度空间研究组织(ISRO)的存档声明说,印度由此成为第一个第一次尝试就做到这一点的国家。该组织给出的成本是45亿卢比(450 crore),设计寿命是六个月。
这艘航天器在2021年9月,也就是抵达七年之后,仍在工作。印度空间研究组织2022年10月3日的通报宣布它已无法恢复。
六次点火,离开地球
印度空间研究组织称曼加里安是自己的第一次行星际任务,此前月船一号去的是月球。极轨卫星运载火箭PSLV-C25于2013年11月5日下午2:38从斯里哈里科塔升空。据印度空间研究组织的长期存档声明,它把航天器留在一条椭圆形的地球轨道上,近地点248.4公里,远地点23550公里,与赤道的倾角为19.27度。这枚火箭无法把航天器直接送往火星。轨道器自己的440牛液体发动机,必须分步抬高轨道的远地点。
按印度空间研究组织的计数,随后进行了六次抬升轨道的机动。据AmericaSpace报道,前三次在2013年11月7日、8日和9日,把远地点依次抬到28852公里、40186公里和71636公里。
没有达到预期的第四次点火
11月11日凌晨,第四次点火提供的额外速度约为每秒35米,原计划是每秒130米,远地点停在78276公里,而不是超过100000公里(AmericaSpace)。《自然》(Nature)报道了印度空间研究组织的解释:主线圈和备用电磁线圈同时通电,使通往液体发动机的流量中断。
11月12日补充点火303.8秒,把远地点抬到118642公里。据Universe Today报道,11月16日的最后一次地球轨道点火持续了243.5秒,把远地点抬到192874公里。
一次长时间点火离开,然后等待
地火转移入轨在印度标准时间2013年12月1日凌晨0:49开始。440牛发动机运行了1328.89秒,使速度增加每秒647.96米,这是AmericaSpace从印度空间研究组织的通报中转述的。据印度空间研究组织存档声明,航天器此时进入了一条长6.8亿公里的绕太阳轨道,飞往火星用了300天。
主发动机随后闲置。Universe Today说,它上一次点火是2013年12月1日。2014年9月22日印度标准时间下午2:30,印度空间研究组织让它点火3.968秒,使航天器的速度改变了每秒2.18米。这次试车同时也是最后一次轨道修正,印度空间研究组织说它确认了发动机已准备好执行入轨点火。
24分钟的点火
火星挡住了部分机动期间的无线电联系,而且来自火星的信号要大约12.5分钟才能到达地球,所以航天器是自行完成这次点火的。除了440牛发动机,还有八台22牛的推力器点火。AmericaSpace给出的点火时间是印度标准时间上午7:17:32,关机时间是上午7:41:46,这次点火使航天器减速每秒1099米,消耗了约249.5公斤推进剂。
对时长的说法略有出入。AmericaSpace转述的印度空间研究组织数字是点火1388.67秒,而新闻报道说约24分钟。这些资料没有解释大约一分钟的差距。
形成的轨道近火点为421.7公里,远火点为76993.6公里,与火星赤道的倾角为150度,周期为72小时51分51秒。据Spaceflight Now报道,总理纳伦德拉·莫迪在班加罗尔的印度空间研究组织遥测、跟踪与指令网络(ISTRAC)观看,并说“今天创造了历史”。据Universe Today,他还说所有火星任务中有一半以上失败过。印度空间研究组织成为继苏联、美国和欧洲航天局之后,第四个把航天器送入火星轨道的航天机构。
五台仪器,约14公斤
据印度空间研究组织的存档声明,船上搭载了五台仪器,总质量约14公斤。艾哈迈达巴德的空间应用中心造了其中三台:火星彩色相机、火星甲烷传感器,以及热红外成像光谱仪,后者在白天和夜间测量地表温度。火星外逸层中性成分分析仪(MENCA)是一台质谱仪,用来识别火星稀薄外层大气中的气体粒子,来自维克拉姆·萨拉巴伊航天中心的空间物理实验室。莱曼阿尔法光度计(LAP)用来测量高层大气中氘与氢的比例,来自班加罗尔的电光系统实验室。
可见的成果多半来自相机。印度空间研究组织报告了1100多张图像和一本火星图集,以及整个任务产生的35篇以上经同行评审的论文。该组织2022年的通报说,椭圆轨道让它拍到了火星的全圆盘图像,并首次拍摄了火星两颗小卫星之一火卫二的背面。2016年的存档声明补充说,对火卫一和火卫二的成像揭示了两颗卫星的新细节。
印度空间研究组织列出的主要科学成果包括五篇论文:
- 全球性沙尘暴期间火星大气的逸散增强(《行星地球物理研究杂志》,Journal of Geophysical Research: Planets,2020年);
- 外逸层中的超热“热”氩(《地球物理研究快报》,Geophysical Research Letters,2017年);
- 在近日点傍晚时段、约270公里高度处,氧多于二氧化碳(《地球物理研究快报》,Geophysical Research Letters,2016年);
- 水手谷(Valles Marineris)南壁上方的背风波云(《伊卡洛斯》,Icarus,2015年);
- 通过曼加里安的无线电信号研究日冕动力学(《皇家天文学会月报》,Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,2022年)。
2016年的声明还报告,相机数据帮助研究了火星进入北半球夏季时,北极的二氧化碳冰和水冰如何变化,并估算出高地和水手谷上空一层尘埃的平均高度约为1.5公里。到2022年,约有7200名用户注册下载任务数据,科学数据下载量约27000次。
花了多少钱,别人怎么算
印度空间研究组织的任务页面给出的是45亿卢比(450 crore)。Universe Today给出探测器的成本是7300万美元。莫迪说,成本约为美国国家航空航天局MAVEN轨道器的十分之一,MAVEN早两天抵达火星,Spaceflight Now给它标的价格是6.71亿美元。这些资料没有说明各个数字包含哪些项目,所以这个比例是总理的比较,不是经过审计的。更大范围的预算情况见我们关于印度空间研究组织节俭纪录的文章。
六个月变成七年
六个月是印度空间研究组织自己页面上的设计目标,其2022年的通报把这项任务描述为一次技术验证。它报告轨道器在2021年9月24日完成了七年运行。2015年的太阳合期间,太阳在5月27日至7月1日位于火星与地球之间,航天器在完全自主的状态下运行了35天,没有任何联系。
结局伴随着一次长时间的星食。印度空间研究组织在9月27日全国会议之后写成的2022年10月3日通报中说,2022年4月一次长时间的星食之后,与地面站的联系中断了。它说推进剂一定已经耗尽,所以航天器无法保持产生电力所需的姿态,并宣布它已无法恢复,寿命终结。
向印度报业托拉斯(PTI)发言的官员没有具名,他们给出了更多细节。他们说,电池是按大约一小时40分钟的星食设计的,接连出现的星食,其中一次长达七个半小时,耗尽了电池。同一批官员说,印度空间研究组织更早时曾耗费燃料来改变轨道,以避开星食。印度空间研究组织的页面没有重复这些数字,我们能打开的资料中也没有给出最后一次联系的确切日期。
曼加里安二号
《The Week》报道,早在2016年,印度空间研究组织就向科学家征集实验方案,第二艘火星轨道器当时已在考虑之列。2025年10月,空间应用中心主任尼莱什·M·德赛(Nilesh M Desai)对亚洲通讯社(ANI)说,第二次任务定在2028年到2030年之间,飞行约十个月,并将尝试使用降落伞和电动下降飞行器着陆。India TV报道说,印度空间研究组织主席V. 纳拉亚南(V Narayanan)说这项任务将在2030年实施,并将尝试印度首次火星软着陆,还引述未具名官员的话,说一艘轨道器、一台着陆器和一辆火星车仍在可行性研究之中。
据《The Hitavada》报道,2026年3月11日在班加罗尔的START 2026项目上,纳拉亚南说印度空间研究组织正在研究一次火星着陆任务。我们找到的资料是采访和演讲,不是已发布的任务计划,而且日期说法不一:德赛的说法是2028年到2030年,纳拉亚南讲话的报道则是2030年。
资料来源与延伸阅读
- ISRO: Mars Orbiter Mission
- ISRO: Mars Orbiter Mission, Frequently Asked Questions
- ISRO: Mars Orbiter Mission Long Term Archive Release Statement (24 September 2016)
- ISRO: Update on the Mars Orbiter Mission and the National Meet organised on 27 September 2022 (3 October 2022)
- Nature: India's Mars probe struggles to leave Earth orbit (11 November 2013)
- AmericaSpace: India's Mars Mission Back on Track as Spacecraft Apogee Exceeds 100,000 Km (13 November 2013)
- Universe Today: Mother of All Slingshots Set to Hurl India's MOM Probe to Mars
- AmericaSpace: India Enters Fourth Place by Setting Spacecraft En Route to Mars (1 December 2013)
- Universe Today: 2 Days Out from the Red Planet, India's MOM Probe Test Fires Main Engine for Mars Orbit Insertion
- AmericaSpace: India Becomes Fourth Member of 'Mars Club' as MOM Enters Orbit Around Red Planet (24 September 2014)
- Universe Today: History Created as India Dares Unknown and Achieves Near Impossible, MOM Successfully Arrives in Mars Orbit
- Spaceflight Now: Mars Orbiter Mission, orbit insertion coverage (23 September 2014)
- The Week (PTI): With drained battery and no fuel, India's Mars Orbiter craft quietly bids adieu (3 October 2022)
- India TV News: ISRO confirms Mangalyaan-2, India to attempt first Mars landing in 2030 (6 November 2025)
- Indian Defence News (ANI): Mangalyaan-2 to land on Mars by 2028 to 2030, says ISRO's Nilesh M Desai (9 October 2025)
- The Hitavada: Chandrayaan-5 to have heavier lander with longer mission life, ISRO chief (12 March 2026)
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