印度在空間技術領域被世界認為排名第六,它已經掌握了自行研發、制造和發射運載火箭、人造衛星和衛星地面控制與回收等技術。從2007~2012年,印度至少將進行70項太空發展計劃,是前一個五年計劃的兩到三倍。
2009年2月23日,印度批準了一項預計耗資17億英鎊的計劃,擬在2015年首次將宇航員送入太空,印度航天研究組織(ISRO)打算讓兩名宇航員在地球軌道上停留7天。這個名為“人類太空飛行”的項目分兩個階段:2013年和2014年分別發射無人駕駛宇宙飛船,2015年進行載人飛行。如果印度取得成功,它將成為繼美國、俄羅斯和中國之后第四個將人類送入太空的國家。
在做出把宇航員送入太空的決定之前,印度去年10月剛剛成功進行了“月船1號”無人探月發射和“一箭十星”發射兩項重大任務,這標志著它已進入登月國家之列,并成為“世界上用一枚火箭發射衛星最多的國家”(印度媒體語)。然而,這一連串的成績真如印度媒體所說的那樣,證明印度已經“自信地成為主要太空強國”了嗎?
航天事業寓軍于民
印度航天事業總體發展走的是一條寓軍于民的道路。其航天工業由印政府總理領導,下設航天委員會和航天部,部下設航天研究組織、衛星計劃辦公室、國家自然資源管理系統、國家遙感局、國家大氣層雷達監測系統和物理研究所。自1963年建成第一個航天發射場后,印度不惜大力投入資金開發空間技術。經過四十多年的建設,現今印度已逐步形成門類齊全、基礎雄厚的航天工業體系。
目前印度主要的航天發射場有三處:即沙爾發射中心、頓巴赤道火箭發射場和巴拉索爾火箭發射場,另外還擁有140多個衛星地面站。印度航天研究組織成立于1969年,總部設在班加羅爾,是印度最主要的國家航天研究與發展機構,從事航天部下達的航天科學、技術及其應用方面的研究。主要負責研制印度的各型運載火箭、火箭推進系統、衛星及星上設備,并負責組建火箭發射場和衛星跟蹤測控網等。
歷史性突破
去年印度的“一箭十星”發射攜帶著兩顆印度自己研制的衛星和八顆外國研制的衛星。印度自己研制的是“星一”CARTOSAT-2A和“星二”印度迷你衛星,分別為一顆重690公斤的全天候遙感衛星和一顆83公斤的微型衛星,前者可以在距離地面630公里的高空清楚地拍攝到地面不到1米的物體,它將被用于規劃城市和農村的發展項目,同時ISRO有關人士稱,不排除該衛星用于軍事用途。
另外8顆衛星都屬于試驗小衛星,分別是“星三”Can X-6加拿大先進納太空實驗衛星、“星四”canX-2加拿大先進納太空實驗衛星、“星五”日本的Cute 1.7+APD II衛星、“星六”丹麥的AAU CUBSAT-II衛星、“星七”德國的COMPASS 1衛星、“星八”荷蘭的Delfi C3衛星、“星九”日本的SEEDS 2衛星和“星十”德國的Rubin 8-AIS衛星。

勿庸置疑,無論是“一箭十星”還是“月船1號”,都標志著印度的太空探測能力有了較大的進步。特別是一枚運載火箭發射多種不同軌道的衛星是比較復雜的,技術也不容易掌握,因此一箭多星的發射成功,體現出運載火箭能力的提高。也體現出發射技術和火箭與衛星分離技術的新突破。
火箭PSLV-C9型運載火箭(極地衛星運載火箭)是印度自行研制的四級運載火箭,該火箭有4級,全長44.4米,起飛重量230噸,是目前印度最可靠的空間發射器。“一箭十星”是極軌衛星運載火箭第13次發射,也是第3次采用核心節、無加掛式推進器的結構。一個時期以來,在美、俄等國大力支持下,印度航天事業有了長足進步。目前,印度的運載火箭已經形成系列,包括極地軌道、同步軌道、近地軌道等,并且即將開展深空探測和載人航天工程。可以這么說,印度航天工業是一個國際社會廣泛支持下的航天機構的縮影,他們可以獲得精密的箭載儀器設備、火箭發動機等核心裝備來彌補其航天工業、航天工藝上的不足。
箭星分離這次,印度的“一箭十星”發射首先釋放的是CARTOsAT-2A,發射885秒后,衛星被釋放到距地面635公里的極地太陽同步軌道上,軌道與赤道的傾角大約為97.94度。發射930秒后,火箭釋放質量大約為83公斤的“星二”,隨后,8顆質量在3-16公斤之間的超小型衛星(星三至星十)每隔幾秒釋放一顆,直到8穎衛星全部釋放完畢。
多星分時釋放技術實際上是衛星分離技術的一大突破,完成這一技術的關鍵設備在于時間程序機構的應用,通過時間程序機構控制爆炸螺栓按照預訂的程序釋放衛星,這一時間間隔是經過嚴格計算的,因此,一箭多星難在如何精確控制爆炸螺栓及時工作。在俄羅斯空間技術的大力支持下,印度掌握這一已經十分成熟的技術也是在情在理。
遙感技術 實際上更加值得關注的是這次發射的遙感衛星,CARTOSAT-2A是一顆全天候的偵察衛星,重約690公斤,配有一臺先進的全色照相機,可以提供特定場景的點成像,用于制圖。照相機能拍攝電磁譜可見區域的黑白照片,空間分辨率約為1米。該衛星具有高靈敏性,能獨立操縱,垂直軌跡可達45度以上。衛星上采用了若干新技術,如照相機單軸雙鏡,基于電光結構的碳纖維增強塑料,輕質、大尺寸鏡片、JPEG數據壓縮、先進的固體記錄器、高能恒星傳感器等。
盡管ISRO不愿對這顆遙感衛星是否是印度首枚國產軍用衛星做出評論,但該組織已經充分暗示衛星能夠用于軍事用途。印度此前曾發射過一顆試驗性的遙感衛星,并在阿富汗戰爭中發揮過作用。印度主要想監控巴基斯坦的導彈情況,該衛星即可以達到上述目標。從公開的數據上來看,中國還沒有像印度這么高分辨率的衛星。
失衡的印度航天技術
目前,印度在空間技術領域被世界認為排名第六,它已經掌握了自行研發、制造和發射運載火箭、人造衛星和衛星地面控制與回收等技術。印度也一直認為,要想后來居上,實現大國夢想,發展航天工業是條重要的捷徑,因此近來大力推動各種龐大的太空計劃。從2007-2012年,印度至少將進行70項太空發展計劃,是前一個五年計劃的兩到三倍,憑著這些計劃,印度希望能迅速搶占太空戰略制高點,成為太空大國,爭奪制天權。但顯而易見的是,印度的航天工業基礎仍不扎實,航天實力發展很不平衡。
可以說“一箭十星”發射成功,在世界上并不多見,這的確表明印度這些年的航天技術確實有了不小的進步。但更應看到,“一箭多星”技術美、俄、歐、中等太空諸強都曾在早期發展過,中國早在1981年就已經掌握,并多次實現一箭多星發射。近幾年除了俄羅斯以外,其他國家都很少一次發射這么多衛星。實際上,這除了是技術上的取舍以外,更是由發射的實際需求來牽引的。客觀來講,這種技術對其它太空強國而言僅僅增加了工作繁瑣性和設備可靠性的考驗,總體實現起來并不困難。
另外,一個國家每年火箭發射的有效載荷是一個重要標準。美國一顆稍大的衛星就有幾噸甚至十幾噸,而發射這種衛星所需的大推力火箭更是大國爭相研制的重點。印度“一箭十星”發射的10顆衛星都比較小,不是“迷你型”,就是“袖珍型”,總重量加起來僅800多公斤,還不到1噸重,發射這些衛星的難度系數明顯小于大型衛星。
而要想發射重量更大的衛星或飛船,就必須擁有大推力運載火箭。“一箭十星”的功臣PSLV-C9型運載火箭為四級運載工具,但其發射重量仍不盡人意,這與其發動機推力本身有直接關系。要想增大有效載荷,必須研發大推力、高能推進劑的火箭發動機,這一點印度仍然依賴西方國家。為了顯示其技術獨立性,印度曾不惜冒著很大風險嘗試使用不成熟的技術,結果導致接二連三的發射失敗,最近的一次是印度自主制造的首枚K-15“海洋”潛射彈道導彈從水下浮筒中發射,結果偏離目標。目前印度性能最可靠的極地運載火箭也只能達到90%的安全系數,如果要實現載人登月,火箭的安全系數則至少要達到99%以上。再者,印度原定于去年4月發射的“月船1號”不得已延遲發射日期,也進一步說明印度在空間技術領域還有很長的路要走。