月船 3 号推进舱（如图所示，位于着陆器下方，处于发射前准备阶段）已从月球轨道返回到高地球轨道。图片来源：印度空间研究组织
华盛顿消息——将月船 3 号着陆器运送到月球的探测器已返回地球轨道，这是支持印度未来月球样本返回任务的技术演示。
印度航天局 ISRO 12 月 4 日宣布，自 10 月份以来经过一系列调整，已将月船 3 号任务的推进舱从低月球轨道送回，目前已处于绕地球高轨道。ISRO此前并未透露任何想将推进舱返回地球轨道的消息。最初用于月球任务的月船 3 号航天器的推进模块 (PM) 在超出其月球任务目标后被 ISRO 成功返回地球轨道，这表明印度不仅有能力向月球发射物体，而且还可以将物体成功带回地球轨道，避免产生月球环境污染和碎片影响。
重达 2,145 公斤的推进舱的主要用途是将月船 3 号着陆器从最初的椭圆地球轨道运送到低月球轨道。该模块是 ISRO I-3K 卫星总线的修改版，在7 月 14 日发射后的第二天开始进行了几次机动，以提升轨道的远地点，然后进行地月转移和月球轨道插入变轨。在 8 月 17 日着陆器分离之前，该模块进入了距月球约 150 公里的近圆形轨道。
8月23日，月船三号着陆器成功登陆月球，但推进舱仍留在轨道上，运行一个名为“宜居行星地球光谱偏振仪”（SHAPE）的仪器来观察地球。ISRO在一份新闻稿中表示，着陆器和月球车中的科学仪器按照规定的任务寿命连续运行了1个农历日，并补充说“月船3号”的任务目标已经完全实现。“关于推进模块PM，主要目标是将着陆器模块从 GTO 运送到最终的月球极圆轨道并分离着陆器。分离后，对 PM 中的宜居行星地球 (SHAPE) 有效载荷进行光谱偏振测量”，该机构进一步告知。最初的计划是在 PM 的任务寿命期间运行该有效载荷约三个月。LVM3 的精确轨道入轨以及最佳的地月轨道机动使得在月球轨道运行一个多月后，PM 中的可用推进剂仍超过 100 公斤。
ISRO在一份声明中表示，为最大化使用PM，决定使用 PM 中的可用推进剂为未来的月球任务获取更多信息，并演示采样返回任务的操作策略，同时为继续将 SHAPE 有效载荷用于地球观测，决定重新使 PM 进入更合适的地球轨道。
ISRO表示，制定这一任务计划时特意考虑了避免碰撞的问题，例如防止PM在月球表面坠毁或进入36,000公里处的地球GEO带并在该轨道以下运行，并补充说，考虑到估计的可用推进剂和月球的安全性。GEO 航天器的最佳地球返回轨道是为 2023 年 10 月设计的。
“第一次机动于2023年10月9日进行，将远地高度从150公里提高到5112公里，从而将轨道周期从2.1小时增加到7.2小时。后来，考虑到可用推进剂的估计量，第二次机动计划修改后的目标是 18 万 x 38 万公里的地球轨道”
地球进入（TEI）机动于2023年10月13日进行。报告补充说，在TEI机动后实现的轨道上，推进舱在11月10日离开月球SOI之前进行了四次飞越月球。
目前，推进舱正在绕地球轨道运行，并于11月22日越过第一个近地点，高度为15.4万公里。ISRO 表示，轨道周期约为 13 天，倾角为 27 度。
近地点和远地点高度在其轨迹上发生变化，预计最小近地点高度为 11.5 万公里。因此，根据目前的轨道预测，对任何运行中的地球轨道卫星都不存在近距离接近的威胁。
按照计划，只要地球处于其视野范围内，SHAPE 有效载荷就会运行。此外，该机构还表示，2023 年 10 月 28 日日食期间对 SHAPE 有效载荷进行了一次特殊操作，并补充说 Shape 有效载荷操作将进一步继续。
ISRO补充说：“乌拉奥卫星中心/ISRO 的飞行动力学团队已经根据此次操作的基本原理开发了一种分析工具，该工具正在通过月船 3号 PM 返回试验进行在轨验证。”
在CH3 PM上进行的与未来任务相关的返回机动的主要成果是，包括规划和执行从月球返回地球的轨迹和机动，开发用于规划此类机动的软件模块及其初步验证， ”ISRO进一步指出，还包括规划和执行重力辅助飞越行星或天体，并避免微粒在其寿命结束时在月球表面失控坠毁，从而满足不产生碎片的要求。从而将国际社会正在讨论的月球法律监管规则与工程实践完美结合，体现出印度是一个负责任的大国理念和风范。
ISRO尚未正式宣布月球样本返回任务计划。它的下一个月球任务是月球极地探索任务（LUPEX），这是与日本航天局 JAXA 的共同努力。该任务有时被称为“月船四号Chandrayaan-4”，将在印度着陆器上搭载日本月球车，探索月球的南极地区。预计最迟于 2026 年推出。
然而，ISRO 官员已经讨论了近期采样返回任务的潜力。“印度政府给了我们一个非常紧迫的太空探索时间表。我们需要在大约四年内从月球返回样本，”10 月 24 日在拉斯维加斯举行的 AIAA ASCEND 会议的小组讨论中，ISRO UR Rao 卫星中心主任 Shri M. Sankaran 说道。
他似乎指的是 10 月 17 日由印度总理纳伦德拉·莫迪 (Narendra Modi) 主持的 ISRO 领导层会议。总理办公室的一份新闻稿提到了目标，其中提到，到 2035 年建立印度空间站和到 2040 年实现印度载人登月，但没有提及讨论月球采样返回。
在随后的会议演讲中，他表示 ISRO 已经制定了采样返回任务的概念，但没有详细说明。“也许这次样本返回和 JAXA 的 LUPEX 任务可能或多或少同时发生，”他说。
推进舱返回地球轨道并不是月船三号月球采样返回所需技术的首次演示。9 月，在月球表面运行的最后几天，着陆器重新点燃了发动机，升离月球表面约 40 厘米，然后在距离原始着陆位置 30 至 40 厘米的地方着陆。“这个‘启动’激发了未来的采样返回和载人任务！” ISRO在社交媒体上发布了这一消息。
（翻译by果然伶俐，个人学习记录，无校对，仅供参考）
