采访月球上发现水的任务主任月船1号(Chandrayaan 1)

印度的第一次登月任务“月船1号”证实了月球上存在水。这对其任务主任斯里尼瓦萨·赫格德(Srinivasa Hegde)来说是一项开创性的成就，他从1978年到2014年在印度空间研究组织(ISRO)工作了36年。在位于班加罗尔的ISRO卫星中心，他参与了数十次太空任务的规划、分析和操作。

我为超星系团采访了他，谈到了他作为月船一号任务负责人的角色和印度在太空中的未来。为了清晰起见，我们对回复进行了编辑，并添加了一些链接和图片，以方便读者阅读。

当我还是个孩子的时候，我受到了我祖父的影响。他是一位梵文学者和占星家，对天空中的星星情有独钟。他过去常常在黎明前带我去散步。在那些污染减轻的日子里，许多星座清晰可见。他过去常常给我辨认和解释所有的星座，我很感兴趣。此外，我通常对科学感兴趣，并阅读该领域的新发现和新发生的事情。然后有一天，我偶然发现ISRO的一个职位空缺，我申请并被选中了。

“月船1号”是印度第一次探索另一个世界。它在ISRO构思的早期阶段是什么样子的？

K.Kasturirangan博士曾在1994年至2003年担任ISRO主席，他希望该组织在印度成为超级大国的雄心中发挥小作用。这为执行更雄心勃勃的任务埋下了种子。月球轨道器的想法四处流传，每个人都很积极地接受了这个想法。

当时，ISRO已经有了用于地球同步应用的卫星，这些应用有充足的燃料。所以基本的基础设施已经准备好了，唯一需要的三角洲就是让它适应月球。初步计算表明，我们的PSLV火箭能够给出一个地球轨道，超过这个轨道，航天器上的燃料可以用来去月球并进行轨道捕获。总而言之，“月船1号”似乎是我们能力的合理延伸。

作为月船1号的任务主管，你的职责是什么？你最大的挑战是什么？

我参与了任务设计的所有方面-各种轨道的设计、数据管理、轨道确定、中途校正策略等，也参与了航天器的操作方面。

“月船1号”是ISRO的第一个项目，许多外国人都在船上携带了他们的科学仪器。作为任务负责人，我的任务是满足他们的需求。这带来了挑战，因为他们有不同的要求。

例如，Mini-SAR有效载荷背后的科学家想要校准该仪器，何时航天器将在前往月球的途中。他们对我们由于发射时间表的某些变化而无法适应这一事实感到不满。但是，后来我们给他们提供了一个月球轨道上的几何图形，供他们校准，他们说这比他们最初要求的还要好。

在月船1号的规划过程中，在月球上发现水是主要的科学目标吗？为什么它很重要？

绝对一点儿没错。美国国家航空航天局(NASA)在过去十年的月球任务已经暗示了水冰被困在月球永久阴影区域的可能性。因此，确认它的存在至关重要，因为它对未来的人类住区以及对月球起源的洞察都有影响。

对于“月船1号”，ISRO向世界各地的其他空间机构征集科学仪器。这背后的驾驶理念是什么？

我们在月船1号上有自己的科学载荷，但考虑到几十年后全球对月球重新产生了兴趣，我们也想为其他人提供一个航天器作为平台。因此，ISRO向世界各地的科学家发布了一份机会公告，让他们为月船1号投放有效载荷。我们从欧洲航天局和美国宇航局得到了仪器，包括与他们相关的大学。我认为月船1号的时机很好，因为NASA的下一台月球测绘仪LRO还需要一年的时间。

给我们讲讲美国国家航空航天局(NASA)在月球上发现水的情况，这些仪器搭载在“月船1号”(Chandrayaan 1)上，还有更多关于印美合作的内容。

正如所讨论的那样，NASA的科学家们非常有兴趣将他们的仪器放在月船1号上，并与我们合作确认水的存在。这一发现最终来自NASA建造的两台仪器-微型合成孔径雷达(Mini-SAR)和月球矿物测绘仪(M3)。

迷你SAR发现，月球两极的40多个陨石坑以与水冰一致的模式反射信号。然而，就像在之前的任务中一样，对于探测到的真正是水冰，仍然存在一些不确定性。

正是M3仪器根据极地陨石坑表面吸收红外线的情况确认了极地陨石坑中存在水冰。事实上，M3探测到月球上几乎到处都是水和羟基分子。科学家们现在首次知道，即使在非极地地区，月球土壤也确实含有微量的水。

印度和美国在“月船1号”上的伙伴关系也延伸到了美国国家航空航天局(NASA)，为我们提供了进入其标志性的深空网络的机会，该网络用于与航天器进行通信。

哦，这是我最喜欢的部分！月船1号实际上成功地从月球上观看了一次日食！我们能够看到月球投射在地球上的影子。2009年，也就是发射一年后，飞船上的两个恒星传感器都发生了故障。这样，航天器就失去了在太空中精确指向所需姿态的能力。一次任务失败迫在眉睫。

我们没有失去飞船，而是想出了一个解决方案，包括使用太阳传感器获取两个空间轴的知识，并从地面站获得第三个空间轴的帮助。机载陀螺仪利用这些数据能够以合理的精度再次指向航天器。任务重新启动并开始运行。

2009年7月22日，当航天器在月球轨道上经过月球和地球之间时，它拍摄了月球投射在我们星球上的阴影。这是所有登月任务的第一次，完全是在航天器处于非标称状态时执行的。

你认为月球两极有足够的水为未来的大型人类住区提供动力吗？

现在评论还为时过早，但根据月船1号Mini-SAR观测估计的数量，似乎有足够的数量。月船2号的轨道飞行器可以告诉我们更多的细节。

月船2号轨道器是如何定位的，以便为我们提供更多关于月球上的水的洞察力？

月船2号轨道器已经升级了仪器。它的红外光谱仪将建立一张全球高分辨率的月球土壤水分浓度地图，以及水分浓度如何随着月球环境的变化而变化。

升级后的雷达可以穿透得更深，将绘制困在月球两极的水冰地图，并量化其数量，这是目前还没有人充分做过的事情。

这很困难，因为这两个国家都有巨大的资源。但可以在月球上进行的科学研究范围很广，我们的战略一直是填补我们目前理解中的关键空白，比如发现水。

土星的卫星土卫二。它大部分被新鲜、干净的冰覆盖，使其成为太阳系中反射率最高的天体之一，并以在冰冷的表面下拥有水而闻名。自从卡西尼号航天器在土卫二的羽流中发现有机化合物后，对我来说，它已经成为太阳系中最有趣的物体。

它对空间的最终定居起着重要的作用。执行这样的任务意味着我们获得了新的能力和经验，所有这些都为我们未来的努力提供了一个良好的起点。例如，在月船2号中，最值得注意的是它所有的尖端科学仪器都是本土设计和制造的。

你对印度将自己的宇航员送上太空，也就是Gaganyaan计划有何看法？

将人类送入太空涉及到太多的挑战，比如航天器和发射器的坚固性，所有阶段都有足够的燃料，复杂的轨迹，航天器功能的多层冗余等等。在每个阶段，都应该有一种方法让人类安全返回，对失败几乎没有容忍度。考虑到所有这些要求，Gaganyaan肯定是一项非常昂贵的任务。但为了太空定居，这是迟早要做的，为什么现在不做呢？

在你在ISRO的整个职业生涯中，你如何看待STEM女性的格局发生了变化？

ISRO有许多女性，她们有能力，工作出色。多年来，他们理所当然地在ISRO的各种任务和中心内担任了越来越高和更多才多艺的职位。这包括那些不一定上镜，也不觉得有必要成为聚光灯下的女性。

从能量的角度来看，月球是好的，尽管它有有限的潜在宜居区域，比如熔岩管或极地地区。但火星的环境要有利得多，一天近24小时，温度相对温和，总体上是一个更友好的地方。如果像SpaceX的星际飞船超级重型这样的巨型火箭在未来可以使用，那么能源就不是问题了，火星就会成为比月球更好的目标。