印度空間研究組織正在推進(jìn)月船4號(hào)任務(wù)，這項(xiàng)計(jì)劃將從月球南極附近采集并運(yùn)回高達(dá)3公斤的月壤樣本。樣本數(shù)量超過(guò)中國(guó)嫦娥六號(hào)帶回的1935克，這標(biāo)志著印度首次實(shí)現(xiàn)月球樣品返回能力。任務(wù)獲得政府批準(zhǔn)，預(yù)算約2104億盧比，預(yù)計(jì)2028年發(fā)射。印度空間研究組織主席V. Narayanan多次確認(rèn)這是該組織最復(fù)雜的月球項(xiàng)目，需要開(kāi)發(fā)多項(xiàng)新技術(shù)來(lái)確保成功。

月船4號(hào)總質(zhì)量約9.2噸，由五個(gè)模塊組成，包括推進(jìn)模塊、著陸模塊、上升模塊、轉(zhuǎn)移模塊和再入模塊。由于現(xiàn)役LVM3火箭在地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力有限，任務(wù)采用兩次發(fā)射方式。第一次發(fā)射攜帶著陸模塊和上升模塊，第二次發(fā)射攜帶推進(jìn)、轉(zhuǎn)移和再入模塊。兩個(gè)組合體進(jìn)入地球軌道后進(jìn)行對(duì)接，形成完整探測(cè)器，然后飛向月球。這種軌道組裝方式彌補(bǔ)了單枚火箭載荷不足的問(wèn)題，同時(shí)驗(yàn)證對(duì)接技術(shù)，為未來(lái)任務(wù)積累經(jīng)驗(yàn)。

著陸地點(diǎn)選在月球南極附近，靠近月船3號(hào)著陸點(diǎn)濕婆力量站。這一區(qū)域基于月船2號(hào)軌道器和其他國(guó)際探測(cè)數(shù)據(jù)分析，選擇標(biāo)準(zhǔn)包括地形、水冰分布和重力異常。著陸后，機(jī)械臂負(fù)責(zé)表面舀取樣本，鉆探設(shè)備收集地下物質(zhì)，總量控制在2至3公斤范圍內(nèi)。樣本密封在專用容器中，避免污染和泄漏。

上升模塊攜帶樣本從月表起飛，在月球軌道與轉(zhuǎn)移模塊對(duì)接。樣本移交再入模塊后，組合體返回地球。再入模塊分離，進(jìn)行大氣再入并軟著陸回收。這種架構(gòu)需要多次對(duì)接和分離操作，難度高于以往月船任務(wù)。印度空間研究組織已通過(guò)SpaDeX實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證軌道對(duì)接，為月船4號(hào)鋪路。

相比嫦娥六號(hào)，月船4號(hào)樣本量更大，但任務(wù)復(fù)雜度不同。嫦娥六號(hào)針對(duì)月球背面，需要中繼衛(wèi)星支持通信，而月船4號(hào)著陸區(qū)通信條件較好。印度采用分開(kāi)發(fā)射和軌道組裝，體現(xiàn)了在火箭運(yùn)力限制下的工程優(yōu)化。中國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)火箭單次可發(fā)射更重載荷，實(shí)現(xiàn)一體化任務(wù)。兩種方式各有特點(diǎn)，都推動(dòng)了月球采樣返回技術(shù)進(jìn)步。

月船4號(hào)成功將使印度成為第四個(gè)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)月球樣品返回的國(guó)家，僅次于美國(guó)、蘇聯(lián)和中國(guó)。帶回樣本將在本土實(shí)驗(yàn)室分析，提供月球地質(zhì)和資源數(shù)據(jù)，特別是南極水冰相關(guān)信息。這有助于理解月球演化過(guò)程，也為未來(lái)月球基地建設(shè)積累依據(jù)。任務(wù)還驗(yàn)證上升起飛、大氣再入等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，支持印度長(zhǎng)遠(yuǎn)航天規(guī)劃。

印度月球探索從2008年月船1號(hào)軌道器起步，逐步實(shí)現(xiàn)繞月、著陸和漫游。月船3號(hào)2023年成功軟著陸南極附近，增強(qiáng)了技術(shù)信心。月船4號(hào)在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展到樣品返回，體現(xiàn)了穩(wěn)步升級(jí)策略。組織同時(shí)推進(jìn)生產(chǎn)能力提升，計(jì)劃未來(lái)幾年航天器產(chǎn)量翻倍，以支持更多深空任務(wù)。