[乌龙山原创]印度欢呼得太早了

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导读:[乌龙山原创]印度欢呼得太早了
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先来看一则新闻:


据新华社新德里1月10日电 印度10日成功将首个返回式太空舱和3颗卫星用一枚极地卫星运载火箭送入太空,为该国实现载人航天计划迈出重要一步。当地电视台播放的画面显示,红白相间的火箭从印度南部安得拉邦的萨蒂什达万航天中心升空,控制中心的科学家和工程师一片欢呼。


印度空间研究组织在声明中说,这枚火箭长44米,上面携带一个550公斤的返回式太空舱、一颗印度自行研制的680公斤的遥感卫星、一颗印度尼西亚的地球观测卫星和一颗阿根廷的小卫星。


这次发射返回式太空舱是为了测试印度所掌握的探测器回收技术,为将来的无人乃至载人航天任务做准备。按照预定计划,太空舱将环绕地球飞行13天到30天,然后重返大气层,最后落在孟加拉湾一带。极地卫星运载火箭是印度目前运载能力最大的火箭,预计印度明年也将使用类似的火箭发射该国首枚月球探测器“月船1号”。


从上面这则新闻,我们可以知道几点信息:


1、 印度的一箭多星发射技术日渐成熟;

2、 印度正在按中国的路子调整自己的航天发展方向,正在尝试掌握卫星(太空舱)回收技术;

3、 印度人仍然没有改掉浮夸的老毛病。


前面两点很值得我们警醒,不要以为印度人在睡觉,他们无时不刻不想着赶超中国,虽然挫折不断,但是一直在努力。而第三点正是小河水手想要重点说说的。小河水手对印度此次发射返回式“太空舱”还没有评价,因为对于返回式卫星(其实所谓“太空舱”名称好听罢了,就是颗小卫星罢了)而言,成功上天还不能说是成功了,一定要等到卫星再“下来”,落到指定地点并成功回收才能算圆满。如果非要给发射部分定个比例,那么发射只占返回式卫星发射回收整个过程的1/3。从这个意义上说,印度人的欢呼太早了。从官方媒介的报道看,印度人已经迫不及待地把发射成功当成完全成功,“具有划时代的意义”!就在去年底,印度曾经连续两次发射失败,虽然后来炮制了一出“大地”拦截“大地”的情景喜剧,却被大多数国家当作笑料。所以,印度异常迫切地需要一次重大的成功来重振士气,改善名声。那么此次印度适当“夸张”的宣传手法就可以理解了。


小河水手对印度能不能成功回收“太空舱”不做预测。只想谈谈卫星回收技术的几个关键之处,有兴趣的朋友可以自行分析印度有没有这个实力保证回收成功。


大家知道,卫星回收的初始状态是卫星处于近地轨道平稳运行(远地轨道的回收技术更为复杂)。那么想要卫星回归地面,第一件要做的事就是通过遥控,向卫星注入指令,让卫星返回舱与卫星分离,返回舱在恰当的时候(再入切点)进行姿态调整,也就是常说的卫星调姿。这个动作有两个难点,一是精确计算返回舱再入切点,当真是失之毫厘,差之千里;二是要掌握小动量火箭技术。太空近地轨道是近似真空,基本没有空气阻力,所以只要给卫星一个很小的推力,卫星姿态就能做出改变。看上去问题简单了不少,其实不然,正因为没有空气阻力,所以只要作用力大一点点,卫星姿态就可能失控。其实,卫星在精确定轨时就会用到小动量火箭技术。但是卫星返回时的要求更苛刻一些,如果想让卫星精确回收,那么就必须使用小动量火箭多次点火,不断调姿,同时在大气层外和进入大气层后都要能精确控制。小动量火箭技术已经完全成熟的国家只有三个,美、俄、中,欧空局的水平还不行,卫星定轨还可以,回收技术还不成熟(欧洲的阿里亚娜火箭世界一流,但不知是出于技术原因,还是市场需求原因,一直未大力发展卫星回收技术)。印度则是首次尝试卫星回收,能否精确调姿还有待事实证明。


[小贴士:小动量火箭技术的军事用途就是洲际导弹的变轨突防技术,主要技术难点一是火箭多次点火技术,二是精确姿态控制。我国发射的神舟六号载人飞船轨道舱就曾经多次变轨,并成功地摆脱美国监测达10分钟以上。印度前次远程导弹发射失败,原因在于主发动机点火失败,并不是真空状态下小动量火箭多次点火失败。]


在精确调姿以后,返回舱就进入再入(大气层)轨道,一切可以按照预先设定的程序运行。在返回舱达到地面(海面)之前,主要的风险在于返回舱的隔热性能如何。进入大气层以后,返回舱仍然是以比较高的速度在运行,外表面与空气摩擦会产生几千度的高温,同时返回舱也利用空气的阻力自然减速。如果返回舱外表没有一个隔热保护层,那么就会像流星一样烧毁。即使隔热层没有完全失效,只要返回舱内温度过高,就会烧会设备和资料,更不要说坐个宇航员了。美国哥伦比亚航天飞机的惨痛教训就是因为隔热绝缘泡沫脱落。隔热层一般有两种,一种是纯粹的隔热材料,自身不烧毁,美国航天飞机用的就是这种;二是通过自身烧毁而达到吸热的目的,我国的神舟飞船用的就是这种。从神五返回舱外表烧的糊糊的,到神六返回舱外表基本完好,可见我国的隔热材料又有进步!印度由于是首次尝试卫星回收,隔热材料未曾经历过实战考验,效果如何有待检验。


在自然减速以后,返回舱接近地面,就要考验制动技术了。仅靠空气阻力自然减速是不能把速度降到合适降落的程度的,那么就需要采取额外的减速制动措施,一般也有两种,一是减速伞,二是制动火箭(或者叫反冲火箭)。如果不是载人的返回舱,那么要求可以放宽些,只用减速伞就可以了,毕竟机器设备比人要耐摔些。呵呵~~印度在发射“太空舱”之前,已经多次进行过模拟溅落回收实验,用的就是减速伞。这个环节倒是小河水手对印度最放心的地方了。但是只用减速伞是有不足之处的,一是方向控制不好,伞容易受风力影响,二是溅落姿态难以控制,返回舱落地后由于惯性会产生翻滚。而采取制动火箭,就可以对溅落姿态进行精确控制。神五落地时,由于减速伞切割装置失灵,风吹动伞把返回舱带翻了,小杨同志在返回舱里不得不锻炼了一下身体。而神六则是不折不扣的“坐着”着陆的,两位宇航员遗憾地失去了一次练滚翻的机会。


印度的“太空舱”在太空运行3-4周后,将整体返回(省了一道分离的手续,呵呵~~),经过调姿、减速、溅落等阶段后,直到完整地回收了太空舱,舱内仪器设备完好,才能算是完全成功了!小河水手到时候会泡上一杯茶,等着印度洋传来“大消息”。


[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]

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