(印度GSLV-III火箭升空的宣传画不错)
印度原打算在2023年进行首次载人航天行。结果大家都知道了,这个计划在近期已经被推迟到2024年。届时会不会再推迟,外界还不得而知。载人航天任务非常复杂,印度谨慎一点也没什么问题。不过印度官方已经宣传了很多年,要送宇航员进太空,结果临近任务节点,还是选择了拖字诀。
【理想很丰满的航天规划】
(资料图)
2003年中国航天实现首次载人飞行,成为继美国、俄罗斯之后第三个掌握载人航天技术的国家。这大大刺激了印度,印度政府在2006年宣布了自己的载人航天计划“加甘扬”(Gaganyaan)。印度初代载人航天任务可以说是“雄心勃勃”,他们计划在2014到2015年进行首次载人航天发射,将两名宇航员送入太空,停留7天再返回地球,更是要在2020年完成登月,2030年建成自己的空间站。
(杨利伟的太空之行,一晃已经过去了20年)
外界对于印度的载人航天计划一开始就不看好,有人形容它是“对中国载人航天领域取得成功而表现出的恐慌反应,而非一个精心策划的项目。”现在回过头来看,也确实如此。2015年都已经过去了8年,印度的载人飞船都尚未研制完成,更别提送人进太空了。
即便印度能够在2024年完成载人飞船首次无人发射任务,考虑到载人航天对安全和可靠性要求极高,失败后必然会遭到国内外舆论的集中施压。因此印度航天系统至少还要在无人发射任务成功后的3-5年里,进行多次无人发射以及模拟载人发射任务,才能有足够的技术沉淀来进行首次载人飞行。
中国是目前最近一个进入载人航天俱乐部的国家,我们可以简单复盘一下神舟系列飞船实现载人航天任务的过程。1999年11月20日,神舟一号飞船以无人状态发射,并圆满完成任务,绕地球飞行14圈,耗时21小时11分。之后的神舟二号也是以无人状态发射,但是飞行时间延长到了6天18小时22分。
神舟三号和四号飞船依然没有搭载航天员,而是搭载了模拟航天员的模型,飞行时间和圈数也维持了神舟二号的水平。这四次无人发射为神舟五号的成功积累了大量经验和技术,也帮助载人航天团队修正了很多细节上的问题。最终保证了神舟五号在2003年10月15日的发射成功。
(印度的火箭种类不多,意味着选择余地就少)
也就是说,从神舟一号的首次试射,在所有任务都圆满完成的前提下,达到神舟五号的节点,也需要4年左右的时间。那么再看印度的“加甘扬”(Gaganyaan)计划,即便2024年能够顺利完成载人飞船的首次无人试飞,那么距离真正送宇航员进入太空,至少还要4年左右,时间就来到了2028年,甚至更晚,而这已经接近中国计划登月的时间节点了。
【载人航天,先要解决载人火箭】
按照国际航天业普遍看法,印度现在几乎不具备发射载人宇宙飞船的能力。首先他们大型运载火箭的性能和可靠性依然存在不足。
印度现在最大的运载火箭是GSLV-Mk III,现在改名叫LVM3。它的起飞重量高达640吨,近地运载能力却只有8吨。而印度载人飞船组合体重量就达到8吨,缺乏足够冗余度。
(印度的飞船与火箭,双双超重)
印度载人飞船本身,也还没完成研制,许多试验还没有做,包括全尺寸、全系统试验。飞船重返大气层的时候会遇到许多问题,包括高温烧蚀、黑障等等。外界认为印度至少需要5年时间才能进行首次载人航天飞行就是这个原因。
【还要看得见,找得到】
另有一个问题也不容忽视,印度现在航天测控系统能力有限,不能支持载人航天飞行。
载人航天飞行需要先进完善的测控网,测控系统想在茫茫太空之中找到飞船的位置,还要精确定位,下达指令,确保宇宙飞船按照预定航迹飞行。另外还要监控其他航天器、太空碎片等等,保证飞船和航天员安全。
(外形科幻的中国远望1号测量船,目前已经退役改成博物馆)
美国、俄罗斯和中国都建立了先进、完善的航天测控网,包括地面测控站、航天测量船和天基中继卫星等等。由于测控系统落后,印度许多太空探测活动测控都是在美俄帮助下完成的,例如月球探测器测控找俄罗斯帮忙,火星探测器则外包给了NASA。
考虑到建设先进完善测控体系需要长时间、大量的投入,外界认为印度载人航天任务中的测控部分,可能还是要找美国或者俄罗斯帮忙。
飞船返回地球之后,要求搜救团队能够迅速定位,找到飞船。从地理环境来看,印度大概率会选择印度洋作为降落区,海上降落要求有较强的海上定位、搜索与救援能力。以印度现在的海空实力,恐怕还有一段较长的路要走。
(美军两栖舰演练回收载人飞船)
【印度航天,被经济拴在地面上】
以往印度的确在航天领域取得过一些成绩,例如1984年,印度首位航天员搭载苏联的联盟飞船进入太空,看上去是比中国人早了一步。
(居中者便是首位进入太空的印度人,拉科什·沙尔马)
但印度自己经济技术实力有限,工业基础薄弱,关键技术依赖美国和俄罗斯。由于航天技术的敏感性,美俄只肯卖成品给印度,并不会转让这些关键技术。这样就造成印度航天看起来有点成绩,但是离开美俄就寸步难行。
(印度研制的太空服)
最简单的例子就是LVM 3运载火箭,它的起飞重量达到640吨,这个指标已经超过了太空探索公司的猎鹰9,但是地球同步转移轨道运力只有4吨,是后者的三分之一。即便不和Space X比,中国在1996年投入使用的长征三号乙火箭,早期标准型起飞重量起飞质量425.8吨,比LVM 3轻了200多吨,但是地球同步转移轨道运力反而更高,达到了5.1吨。
差距背后就是印度运载火箭总体设计、材料结构等等,要比中美落后很多。
(吨位差不多,运力却相差3倍,只能说技术上有较大差距)
航天工业是一个技术资金密集型行业,需要长时间、大量投入。前期科研攻关所需要大量经费,回报周期比较长。印度经济虽然有所发展,但是GDP只有不到4万亿美元,人均后更低。这个经济实力难以支持较大规模航天工业和大量科研项目。
加上许多关键系统、设备还要从国外进口,进一步挤占了本来就不多的经费,所以外界对印度航天能够在2030年之前实现载人航天飞行普遍持保留态度。
(印度相比当年中国航天,起步点高得多)
中国航天一开始就坚持自力更生,力争外援的方针,可以说白手起家,经过几代航天人努力奋斗,现在中国航天工业已经屹立在世界的东方。印度想在航天领域发展与突破,最扎实可靠的办法,还是尽量参照中国航天走过的路。
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