7月14日，美国东部时间凌晨 5 点刚过，印度将启动其最新的历史性登月尝试。
该航天器被称为 Chandrayaan-3，包括着陆器 Vikram（以印度太空计划之父 Vikram Sarabhai 的名字命名）和漫游车 Pragyan（梵语中的“智慧”）。 印度首次月球着陆任务 Chandrayaan-2 在 2019 年以令人心碎的结局告终，当时该任务的着陆器在最后下降阶段坠毁。 然而，Chandrayaan-2 并非完全失败，因为它确实部署了印度的第二个绕月飞行器，该飞行器继续为月球科学以及未来的探测计划提供有价值的数据。
如果成功，这次新任务将使印度成为历史上第四个实现月球着陆的国家，前三个国家是美国、前苏联和中国。
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从失败中走向成功
Chandrayaan-3 的 Vikram 着陆器重达 1,752 公斤，大约相当于一辆小型汽车，比其前身重约 280 公斤。 大部分额外重量与印度空间研究组织 (ISRO) 在 2019 年令人失望的坠毁着陆后内置的额外预防措施有关。 Vikram 不仅携带了更多燃料，以便更好地保持其预定的月球表面轨迹，而且还拥有更多的冗余和保障措施，以便这次能够平稳着陆。 这些措施包括加强支腿以吸收着陆的机械冲击，以及用于增强导航测量的新速度传感器，以及各种软件改进以适应潜在的传感器故障。 所有这些，再加上大量的地面测试，让 ISRO 官员相信，这次他们将成功着陆。
ISRO 主席 S. Somanath 在 7 月 6 日的新闻发布会上表示：“ISRO 这次没有选择基于成功的设计，而是选择了基于失败的设计。” 也就是说，对于 Chandrayaan-3，ISRO 专注于可能发生哪些故障以及如何预防这些故障。 Somanath 说：“我们研究了传感器故障、发动机故障、算法故障、计算故障。”
Chandrayaan-3 的轨道飞行器、着陆器和漫游车的总质量为 3,900 公斤，刚好在任务进入太空的运载火箭 GSLV Mk III（印度最强大的火箭）的运载能力限制之内。 在部署到高度椭圆的地球轨道后，Chandrayaan-3 轨道飞行器将推动Vikram 进入月球及其周围轨道，然后逐渐将其机动到月球表面上方 100 公里的圆形极地轨道。
如果发射和最初前往地球天然卫星的旅程一切顺利，Vikram 将于 8 月 23 日开始自主下降，到达月球面向地球一侧的预定着陆点，靠近月球南极。
月球探测的高纬度前沿
Chandrayaan-3 的月球着陆点位于南纬 69.37 度和东经 32.35 度，是一个地质资源丰富的区域，嵌入在一个较大的岩石高地中。 ISRO 的科学家和工程师根据来自他们的 Chandrayaan-2 轨道飞行器和 NASA 月球勘测轨道飞行器的高分辨率照片和数据选择了它。
艾哈迈达巴德物理研究实验室 (PRL) 主任 Anil Bhardwaj 说：“这是首次对高纬度近极地区进行地表探测，这是以前从未[在]原位测量过的。”他也是该国多项行星任务的科学家。
成功着陆后，Chandrayaan-3 对月球表面的探测将通过坡道部署 26 公斤的 Pragyan 漫游车而正式开始。 这辆六轮太阳能漫游车将依靠 Vikram 着陆器来维持与地球的通信，因为它将在着陆区域周围行驶 14 个地球日，或者大约一个月球白天。
Pragyan 携带两个光谱仪，以帮助科学家确定构成着陆区域周围土壤和岩石的元素和矿物质。 其中之一是阿尔法粒子 X 射线光谱仪 (APXS)，这是一种小型化的 0.7 公斤仪器。 PRL 的天体物理学家、APXS 的首席研究员 Santosh Vadawale 说，APXS 被证明特别难以实现。 他解释说：“为了让 APXS 工作，它必须在其目标五厘米范围内。” “经过多次设计迭代，才制造出如此轻量化的仪器，无需传统的机械臂即可部署。” X 射线光谱仪从漫游车前部伸出并旋转 90 度以研究其下方的物质。 除此之外，还面临着采购放射性锔 244 的挑战，锔 244 是 APXS 的核心阿尔法粒子源，Vadawale 指出，“只能从俄罗斯获得”。 该仪器的首席工程师、PRL 的 M. Shanmugam 补充说：“采购工作始于 2010 年，大约花了七年时间。”
Vikram 着陆器本身搭载了四个科学实验：一个地震仪将探测月震，以提供有关月球内部结构的线索，这是在 NASA 阿波罗任务部署类似仪器的基础上开展的工作。 另一个实验将首次探测由太阳不断流出的带电粒子在月球表面产生的等离子体。 还有一个 NASA 贡献的反射器，它是阿波罗宇航员留在月球上的反射器的升级版本。 地球科学家可以从这些设备上反射激光脉冲，以便更好地理解地球-月球系统的引力相互作用以及月球内部。
第四个实验是一个热探针，Vikram 将尝试将其插入月球表面以下约 10 厘米处，以提供整个月球日期的原始土壤温度测量值。 PRL 行星科学家 K. Durga Prasad 是实验负责人之一，他说：“这是有史以来首次对月球近地表进行原位热剖面分析。 它将准确地告诉我们太阳的热量是如何从表面向下传播的。” 探针尖端上方的加热器将加热土壤，以帮助确定其导热率，以及密度和其他物理特性，这对于未来先进的月球探测至关重要。 Durga 说：“温度决定了月球上水的存在、稳定性和流动性。” “该实验将告诉我们此类资源的稳定区域。 未来的研究甚至月球土壤的开采作业都将受益于这些数据。”
新的“奔月热潮”
Chandrayaan-3 融入了向月球，特别是向月球南极发送硬件的全球热潮。 即将到来的美国阿尔忒弥斯载人任务、中国的嫦娥机器人探测器以及大多数其他政府和私人努力都计划探索月球南极，那里蕴藏着宝贵的水冰和其他资源，这些资源可能对任何持续的人类月球存在至关重要。 然而，到达月球表面仍然存在风险。 最近四次着陆尝试中有三次（包括 Chandrayaan-2）都失败了。 印度希望通过 Chandrayaan-3 取得成功的第二次尝试将有助于保持奔月的势头。
外太空政策研究员、开放月球基金会高级顾问 Jessy Kate Schingler 说：“印度在首次尝试后不久就再次尝试解决登月这一难题，这是一项值得赞赏的投资，全世界都将从中受益。”
事实上，印度对月球的投资还在持续增长。 对于 Chandrayaan 计划，ISRO开发了自己的模拟月球土壤设施，以进行硬件测试，为更多的月球活动做准备。 对于计划在本十年末之前发射的下一个探月任务，印度正在与日本合作，让月球极地探测 (LUPEX) 漫游车直接研究月球南极的水冰沉积物。 Bhardwaj 说：“LUPEX 将帮助我们了解其探测到的极地表面前几厘米范围内可获得的水冰的分布、性质和数量。”
尽管印度的大部分太空计划都自豪地是本土的，但其雄心勃勃的愿望（包括最早于明年开展载人轨道任务的计划）使得国际合作非常值得。 这有助于解释该国于 6 月 21 日同意加入阿尔忒弥斯协议的原因，阿尔忒弥斯协议是由美国主导的月球治理框架，旨在和平管理来自越来越多的全球任务的月球活动。 由于日本也是阿尔忒弥斯协议的签署国，因此联合 LUPEX 任务很可能为未来的阿尔忒弥斯载人任务提供一些关键的使能数据。
Dua Associates 律师事务所的 Ranjana Kaul 说：“该协议是对签署国基于渴望实施《外层空间条约》条款并侧重于阿尔忒弥斯计划的互利太空探索活动的非约束性政治谅解。 作为签署国，印度可以通过更好地与美国和其他签署国合作来加速其探月计划。” Ranjana Kaul 专门研究国际空间法和政策，并且是国际空间法研究所的董事会成员。
但有一个问题。 ISRO 有抱负的即将到来的空间科学任务一直面临着因预算短缺和优先事项被掩盖而导致的延迟。 虽然印度在 4 月发布的新太空政策确实鼓励 ISRO“开展……原位资源利用[和]天体勘探”，但未能增加此类科学和技术产出将意味着该国将无法充分利用该协议来帮助塑造我们在月球上的未来。
Schingler 补充说：“该协议可能预示着印度将加大对月球和太空探索的投资。” “然而，实际的结果将至少部分决定[印度]在太空政策事务中可以发挥多大的作用。”
有一点是明确的。 ISRO 的 Chandrayaan-3 月球着陆器的成功对于巩固印度在月球探测和治理中的长期作用至关重要。