可悲:印度“一箭十星”的辉煌与无奈!

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导读:印度在空间技术领域被世界认为排名第六,它已经掌握了自行研发、制造和发射运载火箭、人造卫星和卫星地面控制与回收等技术。从2007~2012年,印度至少将进行70项太空发展计划,是前一个五年计划的两到三倍。   2009年2月23日,印度批准了一项预计耗资17亿英镑的计划,拟在2015年首次将宇航员送入太空,印度航天研究组织(ISRO)打算让两名宇航员在地球轨道上停留7天。这个名为“人类太空飞行”的项目分两个阶段:2013年和2014年分别发射无人驾驶宇宙飞船,2015年进行载人飞行。如果印度取得成功,它

印度在空间技术领域被世界认为排名第六,它已经掌握了自行研发、制造和发射运载火箭人造卫星和卫星地面控制与回收等技术。从2007~2012年,印度至少将进行70项太空发展计划,是前一个五年计划的两到三倍。

2009年2月23日,印度批准了一项预计耗资17亿英镑的计划,拟在2015年首次将宇航员送入太空,印度航天研究组织(ISRO)打算让两名宇航员在地球轨道上停留7天。这个名为“人类太空飞行”的项目分两个阶段:2013年和2014年分别发射无人驾驶宇宙飞船,2015年进行载人飞行。如果印度取得成功,它将成为继美国俄罗斯和中国之后第四个将人类送入太空的国家。

在做出把宇航员送入太空的决定之前,印度去年10月刚刚成功进行了“月船1号”无人探月发射和“一箭十星”发射两项重大任务,这标志着它已进入登月国家之列,并成为“世界上用一枚火箭发射卫星最多的国家”(印度媒体语)。然而,这一连串的成绩真如印度媒体所说的那样,证明印度已经“自信地成为主要太空强国”了吗?

航天事业寓军于民

印度航天事业总体发展走的是一条寓军于民的道路。其航天工业由印政府总理领导,下设航天委员会和航天部,部下设航天研究组织、卫星计划办公室、国家自然资源管理系统、国家遥感局、国家大气层雷达监测系统和物理研究所。自1963年建成第一个航天发射场后,印度不惜大力投入资金开发空间技术。经过四十多年的建设,现今印度已逐步形成门类齐全、基础雄厚的航天工业体系。

目前印度主要的航天发射场有三处:即沙尔发射中心、顿巴赤道火箭发射场和巴拉索尔火箭发射场,另外还拥有140多个卫星地面站。印度航天研究组织成立于1969年,总部设在班加罗尔,是印度最主要的国家航天研究与发展机构,从事航天部下达的航天科学、技术及其应用方面的研究。主要负责研制印度的各型运载火箭、火箭推进系统、卫星及星上设备,并负责组建火箭发射场和卫星跟踪测控网等。

历史性突破

去年印度的“一箭十星”发射携带着两颗印度自己研制的卫星和八颗外国研制的卫星。印度自己研制的是“星一”CARTOSAT-2A和“星二”印度迷你卫星,分别为一颗重690公斤的全天候遥感卫星和一颗83公斤的微型卫星,前者可以在距离地面630公里的高空清楚地拍摄到地面不到1米的物体,它将被用于规划城市和农村的发展项目,同时ISRO有关人士称,不排除该卫星用于军事用途。

另外8颗卫星都属于试验小卫星,分别是“星三”Can X-6加拿大先进纳太空实验卫星、“星四”canX-2加拿大先进纳太空实验卫星、“星五”日本的Cute 1.7+APD II卫星、“星六”丹麦的AAU CUBSAT-II卫星、“星七”德国的COMPASS 1卫星、“星八”荷兰的Delfi C3卫星、“星九”日本的SEEDS 2卫星和“星十”德国的Rubin 8-AIS卫星。

勿庸置疑,无论是“一箭十星”还是“月船1号”,都标志着印度的太空探测能力有了较大的进步。特别是一枚运载火箭发射多种不同轨道的卫星是比较复杂的,技术也不容易掌握,因此一箭多星的发射成功,体现出运载火箭能力的提高。也体现出发射技术和火箭与卫星分离技术的新突破。

火箭PSLV-C9型运载火箭(极地卫星运载火箭)是印度自行研制的四级运载火箭,该火箭有4级,全长44.4米,起飞重量230吨,是目前印度最可靠的空间发射器。“一箭十星”是极轨卫星运载火箭第13次发射,也是第3次采用核心节、无加挂式推进器的结构。一个时期以来,在美、俄等国大力支持下,印度航天事业有了长足进步。目前,印度的运载火箭已经形成系列,包括极地轨道、同步轨道、近地轨道等,并且即将开展深空探测和载人航天工程。可以这么说,印度航天工业是一个国际社会广泛支持下的航天机构的缩影,他们可以获得精密的箭载仪器设备、火箭发动机等核心装备来弥补其航天工业、航天工艺上的不足。

箭星分离这次,印度的“一箭十星”发射首先释放的是CARTOsAT-2A,发射885秒后,卫星被释放到距地面635公里的极地太阳同步轨道上,轨道与赤道的倾角大约为97.94度。发射930秒后,火箭释放质量大约为83公斤的“星二”,随后,8颗质量在3-16公斤之间的超小型卫星(星三至星十)每隔几秒释放一颗,直到8颖卫星全部释放完毕。

多星分时释放技术实际上是卫星分离技术的一大突破,完成这一技术的关键设备在于时间程序机构的应用,通过时间程序机构控制爆炸螺栓按照预订的程序释放卫星,这一时间间隔是经过严格计算的,因此,一箭多星难在如何精确控制爆炸螺栓及时工作。在俄罗斯空间技术的大力支持下,印度掌握这一已经十分成熟的技术也是在情在理。

遥感技术 实际上更加值得关注的是这次发射的遥感卫星,CARTOSAT-2A是一颗全天候的侦察卫星,重约690公斤,配有一台先进的全色照相机,可以提供特定场景的点成像,用于制图。照相机能拍摄电磁谱可见区域的黑白照片,空间分辨率约为1米。该卫星具有高灵敏性,能独立操纵,垂直轨迹可达45度以上。卫星上采用了若干新技术,如照相机单轴双镜,基于电光结构的碳纤维增强塑料,轻质、大尺寸镜片、JPEG数据压缩、先进的固体记录器、高能恒星传感器等。

尽管ISRO不愿对这颗遥感卫星是否是印度首枚国产军用卫星做出评论,但该组织已经充分暗示卫星能够用于军事用途。印度此前曾发射过一颗试验性的遥感卫星,并在阿富汗战争中发挥过作用。印度主要想监控巴基斯坦导弹情况,该卫星即可以达到上述目标。从公开的数据上来看,中国还没有像印度这么高分辨率的卫星。

失衡的印度航天技术

目前,印度在空间技术领域被世界认为排名第六,它已经掌握了自行研发、制造和发射运载火箭、人造卫星和卫星地面控制与回收等技术。印度也一直认为,要想后来居上,实现大国梦想,发展航天工业是条重要的捷径,因此近来大力推动各种庞大的太空计划。从2007-2012年,印度至少将进行70项太空发展计划,是前一个五年计划的两到三倍,凭着这些计划,印度希望能迅速抢占太空战略制高点,成为太空大国,争夺制天权。但显而易见的是,印度的航天工业基础仍不扎实,航天实力发展很不平衡。

可以说“一箭十星”发射成功,在世界上并不多见,这的确表明印度这些年的航天技术确实有了不小的进步。但更应看到,“一箭多星”技术美、俄、欧、中等太空诸强都曾在早期发展过,中国早在1981年就已经掌握,并多次实现一箭多星发射。近几年除了俄罗斯以外,其他国家都很少一次发射这么多卫星。实际上,这除了是技术上的取舍以外,更是由发射的实际需求来牵引的。客观来讲,这种技术对其它太空强国而言仅仅增加了工作繁琐性和设备可靠性的考验,总体实现起来并不困难。

另外,一个国家每年火箭发射的有效载荷是一个重要标准。美国一颗稍大的卫星就有几吨甚至十几吨,而发射这种卫星所需的大推力火箭更是大国争相研制的重点。印度“一箭十星”发射的10颗卫星都比较小,不是“迷你型”,就是“袖珍型”,总重量加起来仅800多公斤,还不到1吨重,发射这些卫星的难度系数明显小于大型卫星。

而要想发射重量更大的卫星或飞船,就必须拥有大推力运载火箭。“一箭十星”的功臣PSLV-C9型运载火箭为四级运载工具,但其发射重量仍不尽人意,这与其发动机推力本身有直接关系。要想增大有效载荷,必须研发大推力、高能推进剂的火箭发动机,这一点印度仍然依赖西方国家。为了显示其技术独立性,印度曾不惜冒着很大风险尝试使用不成熟的技术,结果导致接二连三的发射失败,最近的一次是印度自主制造的首枚K-15“海洋”潜射弹道导弹从水下浮筒中发射,结果偏离目标。目前印度性能最可靠的极地运载火箭也只能达到90%的安全系数,如果要实现载人登月,火箭的安全系数则至少要达到99%以上。再者,印度原定于去年4月发射的“月船1号”不得已延迟发射日期,也进一步说明印度在空间技术领域还有很长的路要走。

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