“一箭十星”的輝煌與無奈

印度在空間技術領域被世界認為排名第六，它已經(jīng)掌握了自行研發(fā)、制造和發(fā)射運載火箭、人造衛(wèi)星和衛(wèi)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(fā)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(fā)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(fā)射和“一箭十星”發(fā)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(fā)射衛(wèi)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(jīng)“自信地成為主要太空強國”了嗎?

航天事業(yè)寓軍于民

印度航天事業(yè)總體發(fā)展走的是一條寓軍于民的道路。其航天工業(yè)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(wèi)星計劃辦公室、國家自然資源管理系統(tǒng)、國家遙感局、國家大氣層雷達監(jiān)測系統(tǒng)和物理研究所。自1963年建成第一個航天發(fā)射場后，印度不惜大力投入資金開發(fā)空間技術。經(jīng)過四十多年的建設，現(xiàn)今印度已逐步形成門類齊全、基礎雄厚的航天工業(yè)體系。

目前印度主要的航天發(fā)射場有三處：即沙爾發(fā)射中心、頓巴赤道火箭發(fā)射場和巴拉索爾火箭發(fā)射場，另外還擁有140多個衛(wèi)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(fā)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(tǒng)、衛(wèi)星及星上設備，并負責組建火箭發(fā)射場和衛(wèi)星跟蹤測控網(wǎng)等。

歷史性突破

去年印度的“一箭十星”發(fā)射攜帶著兩顆印度自己研制的衛(wèi)星和八顆外國研制的衛(wèi)星。印度自己研制的是“星一”CARTOSAT-2A和“星二”印度迷你衛(wèi)星，分別為一顆重690公斤的全天候遙感衛(wèi)星和一顆83公斤的微型衛(wèi)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(guī)劃城市和農(nóng)村的發(fā)展項目，同時ISRO有關人士稱，不排除該衛(wèi)星用于軍事用途。

另外8顆衛(wèi)星都屬于試驗小衛(wèi)星，分別是“星三”Can X-6加拿大先進納太空實驗衛(wèi)星、“星四”canX-2加拿大先進納太空實驗衛(wèi)星、“星五”日本的Cute 1.7+APD II衛(wèi)星、“星六”丹麥的AAU CUBSAT-II衛(wèi)星、“星七”德國的COMPASS 1衛(wèi)星、“星八”荷蘭的Delfi C3衛(wèi)星、“星九”日本的SEEDS 2衛(wèi)星和“星十”德國的Rubin 8-AIS衛(wèi)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(fā)射多種不同軌道的衛(wèi)星是比較復雜的，技術也不容易掌握，因此一箭多星的發(fā)射成功，體現(xiàn)出運載火箭能力的提高。也體現(xiàn)出發(fā)射技術和火箭與衛(wèi)星分離技術的新突破。

火箭PSLV-C9型運載火箭(極地衛(wèi)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(fā)射器?！耙患恰笔菢O軌衛(wèi)星運載火箭第13次發(fā)射，也是第3次采用核心節(jié)、無加掛式推進器的結(jié)構。一個時期以來，在美、俄等國大力支持下，印度航天事業(yè)有了長足進步。目前，印度的運載火箭已經(jīng)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?？梢赃@么說，印度航天工業(yè)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(fā)動機等核心裝備來彌補其航天工業(yè)、航天工藝上的不足。

箭星分離這次，印度的“一箭十星”發(fā)射首先釋放的是CARTOsAT-2A，發(fā)射885秒后，衛(wèi)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(fā)射930秒后，火箭釋放質(zhì)量大約為83公斤的“星二”，隨后，8顆質(zhì)量在3-16公斤之間的超小型衛(wèi)星(星三至星十)每隔幾秒釋放一顆，直到8穎衛(wèi)星全部釋放完畢。

多星分時釋放技術實際上是衛(wèi)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(wèi)星，這一時間間隔是經(jīng)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(jīng)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(fā)射的遙感衛(wèi)星，CARTOSAT-2A是一顆全天候的偵察衛(wèi)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(qū)域的黑白照片，空間分辨率約為1米。該衛(wèi)星具有高靈敏性，能獨立操縱，垂直軌跡可達45度以上。衛(wèi)星上采用了若干新技術，如照相機單軸雙鏡，基于電光結(jié)構的碳纖維增強塑料，輕質(zhì)、大尺寸鏡片、JPEG數(shù)據(jù)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(wèi)星是否是印度首枚國產(chǎn)軍用衛(wèi)星做出評論，但該組織已經(jīng)充分暗示衛(wèi)星能夠用于軍事用途。印度此前曾發(fā)射過一顆試驗性的遙感衛(wèi)星，并在阿富汗戰(zhàn)爭中發(fā)揮過作用。印度主要想監(jiān)控巴基斯坦的導彈情況，該衛(wèi)星即可以達到上述目標。從公開的數(shù)據(jù)上來看，中國還沒有像印度這么高分辨率的衛(wèi)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(jīng)掌握了自行研發(fā)、制造和發(fā)射運載火箭、人造衛(wèi)星和衛(wèi)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(xiàn)大國夢想，發(fā)展航天工業(yè)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(fā)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(zhàn)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(yè)基礎仍不扎實，航天實力發(fā)展很不平衡。

可以說“一箭十星”發(fā)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(fā)展過，中國早在1981年就已經(jīng)掌握，并多次實現(xiàn)一箭多星發(fā)射。近幾年除了俄羅斯以外，其他國家都很少一次發(fā)射這么多衛(wèi)星。實際上，這除了是技術上的取舍以外，更是由發(fā)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(xiàn)起來并不困難。

另外，一個國家每年火箭發(fā)射的有效載荷是一個重要標準。美國一顆稍大的衛(wèi)星就有幾噸甚至十幾噸，而發(fā)射這種衛(wèi)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(fā)射的10顆衛(wèi)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(fā)射這些衛(wèi)星的難度系數(shù)明顯小于大型衛(wèi)星。

而要想發(fā)射重量更大的衛(wèi)星或飛船，就必須擁有大推力運載火箭?！耙患恰钡墓Τ糚SLV-C9型運載火箭為四級運載工具，但其發(fā)射重量仍不盡人意，這與其發(fā)動機推力本身有直接關系。要想增大有效載荷，必須研發(fā)大推力、高能推進劑的火箭發(fā)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(jié)果導致接二連三的發(fā)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(fā)射，結(jié)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(shù)，如果要實現(xiàn)載人登月，火箭的安全系數(shù)則至少要達到99％以上。再者，印度原定于去年4月發(fā)射的“月船1號”不得已延遲發(fā)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。