何慧東(北京空間科技信息研究所)
印度重視航天系統、技術和應用的發展,取得了多項重要的成就,并獲得國際廣泛關注,已然躋身世界航天大國行列,成為日益重要的航天力量。政府通過調整航天規劃模式,引領航天系統和技術的開發;逐年增加航天預算,為增強本國航天能力提供資金保障;同時制定了廣泛的航天政策框架,為本國航天的發展提供規范和指導。印度航天發展戰略將重點圍繞保證空間安全、發展商業航天、深化國際合作、提升自主能力等方面展開。
近年來,印度對國家規劃模式進行了重要改革,航天規劃也相應調整。自1951年起,印度開始實施國家“五年規劃”,2015年1月1日,納倫德拉·莫迪政府取消了運行65年的國家規劃委員會,正式改組成立國家改革研究院(NITI Aayog),莫迪擔任機構主席,旨在促進邦政府參與聯邦政府的政策制定過程,此舉標志著自上而下的“五年規劃”發展模式結束,轉而采用自下而上的途徑。
新模式下,印度將采用長期愿景(15年路線圖)、中期規劃(7年國家發展計劃)和短期計劃(3年行動計劃)相結合的方式制定政策和方案,支持社會和經濟的發展。印度國家改革研究院2017年發布了《3年行動計劃:2017-2018到2019-2020》規劃,著眼國家宏觀經濟發展,指出科學技術是國家經濟增長的一個重要動力。目前,印度科學技術發展存在資金投入少、管理不規范、技術開發緩慢、高等教育對科研支持力度小等諸多問題,并計劃在2017-2020年期間,創造良好的創新環境和機制,增加發展動力。該規劃提出了具體的科學技術資助和管理措施,包括評估現有的科學技術創新管理體系、發展公私合作(PPP)、成立協調所有公共科技活動的機構、打通產學研鏈條、改進專利管理制度等。航天作為印度科技工業的重點,是國家整體經濟發展規劃的重要組成部分,該規劃設定的方向對航天工業改革和發展具有重要指導意義。
具體到航天規劃層面,印度在過去的2012-2017財年實施了航天“十二五”規劃,全面發展各類型航天任務。縱觀印度“十二五”期間,共完成了23次運載火箭發射,將180顆國內外衛星送入軌道;有31個印度航天器被送入軌道,包括8顆對地觀測衛星、7顆通信衛星、7顆導航衛星、1顆空間科學衛星、1個深空探測器和7顆技術試驗衛星。此外,還完成了1次模擬載人返回艙試驗、2次新型運載器的技術演示。盡管相對2012年最初制定的規劃,項目進度存在不同程度拖延,多個衛星、探測器和運載火箭任務將在后續幾年陸續發射,但印度航天在“十二五”期間取得的多項成果仍引起重要反響。印度發射了本國首個火星探測器和首顆天文衛星,世界上第四個建成了衛星導航系統,成功開展了可重復使用運載技術和超燃沖壓發動機技術試驗,創造“一箭104星”發射世界紀錄等,得到了國際社會的廣泛關注。
“十二五”規劃結束后,印度航天除維持既有系統運行之外,還推動發展了新一代的制圖衛星-3(CartoSat-3)、地球靜止軌道成像衛星-1(GISAT-1)、月船-2(Chandrayaan-2)月球探測器、“太陽神”(Aditya)太陽探測器、火星軌道器任務-2(MOM-2)探測器、金星探測器,以及地球同步軌道衛星運載火箭-Mk3(GSLV-Mk3)等系統,航天能力進一步提升。
印度政府主要通過航天部預算支持本國航天計劃的實施,其航天預算分為航天技術、航天應用、空間科學、衛星通信服務和行政管理等五大部分。航天技術方面,支持運載火箭和衛星的研制、測試及運行,推進系統、慣性系統、光學系統、先進材料等重要分系統和部件的研制,以及發射場、測控網絡、地面控制中心等的運行;航天應用方面,支持教育通信、對地觀測、自然資源管理、災害管理等多種應用;空間科學方面,支持氣候研究和天文觀測,以及月球、火星、金星、太陽等天體探測等活動;衛星通信服務方面,支持INSAT和GSAT兩大系列衛星的發射和運行;行政管理資金主要用于支持航天部總部和其他自主機構的運行。
自2011財年起,印度航天預算呈現逐年增長的趨勢。2018-2019財年,航天部申請預算達到1078.342億盧比(約合16.54億美元),較上一財年增長18.58%,其中航天技術、航天應用增長幅度大,而“印度衛星”系統運行預算下降,體現印度航天預算對技術和產業發展的傾斜。從批準預算看,連續2個財年國會批準的預算超過航天部申請的預算,體現了印度國家層面對航天發展的重視。
印度尚未在國家層面制定頂層的航天戰略和政策,在具體執行層面,制定了較為廣泛的航天政策框架,指導航天計劃的規范實施,推進航天活動的高效開展。印度航天政策框架中包括了遙感數據政策、衛星通信政策、工業參與政策、商業化政策、國際合作政策、人力資源發展政策、技術能力升級政策、用戶有效參與政策等一系列政策。這些政策促進了印度自主發展航天技術,建設高費效比的航天基礎設施,支持空間科學和航天應用,將航天基礎設施服務于國民經濟發展,提升工業界參與程度,并通過技術轉移實現多種技術的全面進步。
2011年7月4日,印度政府繼2001年之后再度發布遙感數據政策——《國家遙感數據政策-2011》(RSDP-2011)。新政策規定印度航天部為該項政策執行的核心機構,明確了遙感衛星運營、民用用戶獲取,以及分發遙感數據的管理和許可模式。與《2001年遙感數據政策》相比,新政策最大變化是放寬了對分發遙感數據的部分限制,“不加區分”和“按需”分發的數據分辨率門檻由5.8m放寬到1m。
印度航天部于1997年頒布了《印度衛星通信政策框架》,并于2000年頒布了《衛星通信政策框架執行規范、準則和程序》,制定了衛星通信政策的指導原則和實施細則,給出了非政府機構對INSAT衛星容量的使用、INSAT系統的建立和運行,以及利用外國衛星進行通信服務的規定。政策規定,只有在印度注冊且外資比例不超74%的公司才允許建立和運行通信衛星系統,且這些公司必須獲得印度相關部門的運行許可證;INSAT協調委員會將協調和分配INSAT衛星系統通信容量,并將部分INSAT衛星容量分配給非政府用戶,由印度航天部按商業原則提供給非政府用戶使用;在INSAT衛星不能提供通信容量前,允許其使用外國衛星的通信容量。
盡管印度運營商在本國市場中享有高度的政策優勢,但印度本國的衛星容量卻只滿足了當前印度商業衛星容量需求中的一小部分,其余大部分容量均由國際衛星運營商提供。但印度現行的政策法規仍在限制市場增長,甚至包括所有Ku頻段轉發器租賃業務都必須經由印度空間研究組織(ISRO)、安特利克斯公司(Antrix)轉租。這一政策法規還涉及印度通信部和信息與廣播部制定的嚴格的價格限制,包括各種版稅費和業務經營許可等,其審批過程不僅繁瑣而且冗長。
印度重視提升本國的航天技術能力,通過升級航天技術,發展先進的衛星、運載火箭和相關地面服務系統,提供覆蓋面廣、效費比高的航天服務。在印度航天預算中,有相當大比例的資金用于新型系統和技術的研發,進而支持社會和經濟的發展。
印度制定了用戶有效參與政策,旨在促進用戶參與到航天系統的規劃和應用過程中,并建立政府部門間協調機制。為此,建立了INSAT協調委員會(ICC)、國家自然資源管理規劃委員會(PC-NNRMS)和航天科學顧問委員會(ADCOS),提升用戶對本國通信、對地觀測、空間科學設施的利用效率。
印度航天部2002年頒布了工業參與政策,鼓勵印度工業界參與印度航天活動,例如集成工業界供應的系統級產品、向工業界開放印度空間研究組織的設施、促進向工業界的技術轉移、印度空間研究組織專家提供技術咨詢服務等。目前已有500多家大中小型工業企業承擔了印度航天部項目的生產工作,今后這一數量將進一步提高。印度空間研究組織正在發展公私合作新型業務模式,以使這些工業企業更多地參與航天項目。
印度航天部制定了航天商業化政策,通過下屬的安特利克斯公司向全球市場推廣印度的航天產品和服務;通過國際地面站網絡向全球用戶銷售和分發印度遙感衛星數據;向用戶出租通信衛星轉發器;利用PSLV和GSLV火箭提供商業發射服務;為國外衛星提供跟蹤、遙測與遙控(TT&C)支持;為國際用戶設計和研制通信衛星等。
印度航天國際合作政策旨在促進雙邊和多邊合作計劃,實現雙贏或多贏。印度向合作伙伴提供在印度衛星上搭載載荷的機會,充分利用衛星入軌機會和平臺能力,同時鼓勵本國航天從業人員參加國際會議和論壇,與國際同行交流,提升影響力。
印度為保持本國航天人才隊伍,制定了層次豐富的人力資源發展政策,采取多種措施培養人才,保證從業人員權益,包括:提供訓練和發展項目,頒發獎項和獎勵,增加職業發展機會,資助學術研究,提供休假機會等。
印度“十二五”期間的航天規劃總體完成情況較為良好,但通信衛星的部署進度存在一定拖延。航天“十二五”規劃結束后,2017年的航天計劃執行情況良好,共進行5次運載火箭發射任務,將138顆國內外的衛星送入軌道。此外,印度有3顆通信衛星、1顆導航衛星(任務失敗)、3顆對地觀測衛星和2顆技術試驗衛星被送入軌道。
運載火箭方面,大推力運載技術得到驗證,GSLV-Mk3火箭進行了首次試驗性飛行,成功將載荷送入地球同步轉移軌道。運載能力國際化發展穩步推進,PSLV已成為國際商業發射市場中重要的成員。2017年2月15日,完成了“一箭104星”發射任務,創造了新的“一箭多星”世界紀錄,取得重要國際影響。另一方面,PSLV火箭連續36次成功發射紀錄終止,8月31日,PSLV-XL火箭在發射IRNSS-1H時,整流罩未能打開,導致任務失敗。
空間基礎設施方面,衛星通信能力得到進一步補充和強化。2017年發射了GSAT-9、19和17等3顆衛星,完善本國通信衛星星座。GSAT-9衛星也稱為“南亞衛星”(South Asian Satellite),為印度、阿富汗、不丹、馬爾代夫、孟加拉、尼泊爾和斯里蘭卡等南亞國家提供各類廣播和通信服務。GSAT-19和17衛星均使用了I-3000平臺,其中GSAT-19衛星具備高通量通信能力,GSAT-17延續了此前衛星的通信能力,保證服務的連續性。衛星導航系統建設和運行接連遭受挫折,2016年完成了“印度導航星座”(NavIC)的建設,實現了7顆衛星在軌,但根據2017年初披露信息,IRNSS-1A的3臺原子鐘全部發生故障,導致整個系統不具備完全運行條件,印度空間研究組織未公布故障調查結果。為保證系統正常運行,印度空間研究組織將其余6顆導航衛星的一臺星鐘設置為工作狀態、一臺設置為待命狀態、另一臺關機用于備份。由于計劃用于補全導航系統能力的IRNSS-1H衛星發射失敗,目前該系統仍只有6顆衛星正常工作。
對地觀測方面,高分辨率星座加速部署,2017年發射了CartoSat-2D和2E,完成CartoSat-2系列三星星座的部署,2018年初發射了CartoSat-2F,進一步增強了系統性能,提供亞米級高分辨率對地觀測能力。后續,印度還計劃發射下一代的CartoSat-3,全色分辨率0.25m,性能達到國際先進水平。
空間探測方面,月球探測器研制進展順利,Chandrayaan-2由軌道器、著陸器和巡視器組成,計劃于2018年發射,開展月球軟著陸和月面巡視。
在技術試驗方面,新型低成本通用化納衛星平臺取得進展,“印度納衛星”(INS)平臺的2顆首發星順利開展在軌驗證。
印度制定了廣泛的航天政策框架,但這些政策提出時間較長,業界呼吁盡快修訂原有航天政策,但官方暫未推出實質性的調整。以衛星通信政策為例,政策方面的限制和衛星容量的短缺仍是印度衛星通信市場面臨的巨大挑戰。印度政府正在醞釀新的衛星通信政策,新版政策可能會帶來積極的變化,有可能會進一步放寬外資所有權的規定,以推動印度衛星通信市場的未來發展。
隨著全球政治環境的變化和印度國內發展的需求,空間安全領域廣受關注,各界強調空間態勢感知的重要性,并呼吁出臺軍事航天政策。2016年4月,印度國防研究與分析研究所發布《印度空間安全策略提案》,建議印度政府制定有效的政策,保證在空間的利益和安全。提案建議:設立空間安全政策研究機構,成立專門的航天司令部,增強空間態勢感知能力,與國防研究發展機構和私營部門合作,發展小衛星、抗干擾通信等戰略技術,發展反衛星(ASAT)武器等。
印度智庫觀察家研究基金會(ORF)對“航天2.0”戰略進行了深度研究。縱觀歷史,印度航天已經從“航天1.0”階段依靠國家進行初始能力建設,發展到“航天1.5”階段政府進一步與工業界開展合作,產生了政府對客戶(G2C)、政府對企業(G2B)、政府對政府(G2G)等“航天1.5”服務模式,公私合作等新模式也正在航天領域發展。現在正在邁向“航天2.0”階段,私有資本和破壞性技術的引入將打破航天技術與商業服務之間的壁壘,進入空間和提供航天服務的價格將大大降低,航天生態快速增長。“航天2.0”概念也與全球航天的最新發展態勢密切吻合。
在航天商業化方面,印度重點支持新航天、航天應用、初創企業等發展;在航天政策方面,航天私有化(例如成立運營PSLV火箭的合資公司)立法成為焦點。2016年2月,印度空間研究組織主席基蘭·庫馬爾(Kiran Kumar)宣布,到2020年,將私有化運行PSLV火箭,每年發射次數增加到18次。
國際合作一直是印度航天發展的特色,憑借良好的政治環境,印度已經與39個國家的航天局和4個多國機構簽訂了航天合作文件。印度與法國、美國、俄羅斯、以色列、日本、澳大利亞等航天國家開展了合作,涉及共同研發、載荷搭載、數據共享、合作運管等多個維度。這些合作并非僅停留在意向層面,程度較為深入,受到合作方的重視。
開展廣泛國際合作的同時,近年來印度日益強調發展自主能力,2014年,莫迪政府提出了“印度制造”計劃,發展本國基礎制造能力,促進整個工業發展。印度重視減少航天技術對外國的依賴,研制了本國的運載火箭、應用衛星和其他航天器,并重視提升關鍵系統的國產化程度。此舉在保證國家安全、提升本國對外決策時的戰略自主性上至關重要,也成為國家經濟和安全利益無形的外交資產。同時,發展自主能力,并從研究機構向本國航天工業溢出形成技術轉移,能夠支持航天產業的發展,提升航天生態鏈效率和創造活力。