印度：欲做有聲有色的航天大國

□ 張雪松

印度：欲做有聲有色的航天大國

□ 張雪松

作為一個第三世界國家，航天是印度不多的亮點之一。經歷了過去多年的厚積薄發，如今印度航天在火箭和衛星領域都邁上了一個新臺階，印度也在謀劃載人航天和新一代火箭，甚至設想遠期的載人登月任務。

大小火箭形成系列

2017年的印度航天在運載火箭領域連續取得了標志性的成功，雖然技術水平和發達國家還有差距，但印度運載火箭展示了旺盛發展的強勁勢頭，未來有望進一步縮短技術差距，從航天大國走向航天強國。

▲ PSLV運載火箭

印度運載火箭包括久經考驗的極地衛星運載火箭（PSLV）和靜止衛星運載火箭（GSLV）兩大類，PSLV火箭和GSLV火箭一脈相承，都使用了大推力固體火箭發動機和Vikas液體火箭發動機，GSLV火箭第三級低溫發動機也已經實現了國產化。PSLV火箭和GSLV火箭的技術水平和性能都難說出色，不過勝在價格便宜，尤其是PSLV火箭以其約2000萬美元的發射報價，成為小衛星商業發射市場上的領頭羊。今年2月15日，編號C37的PSLV-XL型火箭成功發射，將104顆衛星送入近地軌道，創下了衛星發射數量的世界紀錄。PSLV-C37號火箭發射的微納衛星并非早有訂單，其中絕大多數衛星（88顆）原定由太空探索技術公司的獵鷹9號火箭發射，但由于預定發射福衛-5衛星的這枚火箭不斷推遲，于是轉交給印度的PSLV火箭發射。印度火箭憑借快速穩定的交付發射能力，力壓風頭正勁的“鋼鐵俠”馬斯克。印度航天在小衛星發射市場上的優勢還在鞏固，6月23日PSLV-C38又成功完成了一次“一箭31星”的發射。

▲ GSLV-MK2運載火箭（左上）

▲ GSLV-MK3運載火箭（右上）

PSLV-XL也就是加強型火箭，近地軌道運載能力也不過3.8噸，到600千米高度太陽同步軌道更是只有約1.8噸，而GSLV火箭雖然解決了國產低溫發動機的問題，但是同步轉移軌道運載能力僅有2.5噸，導致印度很多大型通信衛星不得不轉交阿里安公司發射。印度空間研究組織也研制了運載能力更大的“大火箭”，這就是GSLV-MK3火箭。印度的大火箭在2014年底進行了無上面級的亞軌道試射，今年6月5日進行了首次軌道發射并獲得圓滿成功。GSLV-MK3-D1火箭將3136千克的GSAT-19通信衛星送入同步轉移軌道，標志著印度具備了發射4噸級通信衛星的能力，從此印度的衛星都可以用印度的火箭發射上天了。印度計劃明年使用GSLV-MK3型火箭發射更重的GSAT-20衛星。GSLVMK3火箭的成功，還為印度未來的載人航天奠定了基礎，按照設想，未來的印度載人飛船就將使用GSLVMK3型火箭發射。

▲ 制圖衛星2號衛星

應用衛星性能漸強

造箭為射星，衛星為應用。印度運載火箭不斷取得進步，而應用衛星發展更是迅速。印度長期以來就有應用衛星先行的發展史，買箭射星優先發展衛星應用，印度在遙感和通信衛星領域都有相當出色的成績。

印度第一顆遙感衛星是1988年3月17日用蘇聯東方-2M火箭發射的IRS-1A衛星，這顆衛星是印度空間研究組織研制的第一顆遙感衛星，驗證了印度研制遙感衛星的能力。此后印度遙感衛星迅速發展，以IRS系列衛星成為國際商業衛片市場的主要提供商之一。2001年10月印度發射了TES試驗衛星，其全色分辨率可達1米，驗證了高分辨率遙感技術。印度2005年發射的制圖衛星1號衛星全色分辨率2.5米，成為法國斯波特5衛星衛片市場的強勁競爭對手。2007年的制圖衛星2號全色分辨率0.8米，在當時比中國最好的遙感衛星還要出色。印度遙感衛星換代較慢，2017年先后發射的制圖衛星-2D和2E衛星將全色分辨率提高到0.65米，而且這些衛星設計壽命和實際壽命都相當出色，目前從海洋衛星1號到制圖衛星-2E總計有14顆遙感衛星服役。印度計劃明年發射的制圖衛星3號衛星分辨率將提高到0.3米，再次躍居世界領先水平。

① 采用I-3K平臺的GSAT-19衛星

② INSAT-1B衛星

③ GSAT-14通訊衛星

④ INSAT-3D衛星

印度第一顆通信衛星是1983年發射的INSAT-1B衛星，是由美國福特宇航公司制造的通信衛星，1983年8月30日美國挑戰者號航天飛機在STS-8任務中釋放這顆衛星，它在工作7年后退役。印度國家衛星系統（INSAT）總計發射了24顆衛星，星箭外購早已是昨日往事，現在的通信衛星都由印度空間研究組織研制。印度還在研制最新的I-6K平臺衛星，它將達到世界主流通信衛星的水平。目前印度國家衛星系統擁有11顆服役的通信衛星，這些衛星包括從I-1k到I-4K多種平臺，為印度提供衛星轉播和衛星通信服務。

印度也有聲有色地開展了衛星導航系統的部署，先是利用通信衛星攜帶載荷建成了印度GPS信號增強系統，為南亞地區提供精度更好的導航信號，隨后開展自主區域衛星導航系統的研制部署。印度I-1K通信衛星平臺成為印度區域導航衛星系統的基礎，所有的IRNSS-1衛星都使用I-1K平臺，目前印度區域導航衛星已經組網完成開始提供區域導航服務，備份星發射也有條不紊地進行。

▲ 月船1號月球探測器

▲ 曼加里安火星探測器

深空探測亞洲爭先

印度在空間科學尤其是深空探測領域也有不俗的表現。印度的月船1號月球探測器于2008年10月發射前往月球，它雖小但攜帶了印度和歐美的多種載荷，尤其是美國的M3雷達繪圖儀發現了月球極地存在水，帶來了多方面的關注。2013年印度還發射了火星船1號（曼加里安）火星探測器，它同樣使用I-1K或者說“月船1號”平臺，從地球軌道自主變軌進入火星軌道，搶在預算更雄厚、技術更先進的中日兩國之前，成為亞洲第一個成功的火星探測器。2015年印度還使用PSLV-XL火箭發射了第一顆天文衛星Astrosat，這顆衛星也是X射線觀測衛星，是我國硬X射線調制望遠鏡衛星的強勁競爭對手。

印度后續的深空探測計劃中，月船2號月球探測器將于明年發射。雖然受到GSLV火箭運力的限制，“月船2號”也要自行變軌飛向月球，但它十分復雜，包括軌道器、著陸器和巡視器，將在科研價值極大的月球南極著陸，在人類歷史上首次獲得珍貴的月球極區地質數據。印度還在規劃火星船2號探測器，攜帶更豐富載荷開展更具科學價值的火星探測；還在研制基于I-1K平臺的金星探測器，預計2020年發射，屆時它將和日本的拂曉號探測器成為金星周圍僅有的兩顆探測器。

印度航天現在昂首闊步快速向前發展，迅速拉近了和中國之間的技術差距。印度空間研究組織在有限的預算支持下，已經取得顯著的成就，并正在強有力的政治支持下取得越來越大的成就。★

責任編輯：薛滔