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今年年初,印度公布了其载人计划,在这一雄心勃勃的计划中,印度将采取与中国完全不同的道路,而是借助国外的力量,迅速发展载人航天技术,然后开展裁人登月。西方分析人士称,印度此举意在赶超中国,希望能够藉此显示其亚洲强国的地位。中印载人登月竞赛似乎已拉开序幕。——编者
在我们的印象中,印度的技术,包括航天技术,似乎并不算先进。是的,印度在航天技术方面,总体上落后于我国。特别在火箭技术和载人航天领域,我国有明显的优势。
印度发展航天技术和我国一样,采用循序渐进的途径,但在引进国外先进技术方面,国际环境对他们更加有利。他们既引进了西方的技术,也引进了前苏联的技术。由于他们是“先卫星,后火箭”,因此,早期的卫星,都是由前苏联和欧空局的火箭发射,但他们并没有放弃发展自己的火箭,而是尽可能把国外的技术和自己的技术结合起来。进一步,在发展卫星和火箭的过程中,也尽可能引进关键部件,引进这些产品后,或是作适当的改进,或是组合到自己的系统中去。最近几年,随着印度通过技术积累和对一些发射事故的认真分析,印度的运载火箭技术,日趋成熟,可靠性不断提高,从而印度正在悄悄地改变他们相对落后的局面。
迄今,印度已建立了完备的航天组织机构,已掌握了制造和发射运载火箭、人造卫星、地面控制与回收等技术,建成了一套完整的空间体系。我们更不应忽略的一点是,在杨利伟成为中国太空第一人差不多10年前,我们的邻国印度就已经有了他们的“太空王子”。1984年4月,印度首次航天员拉科什-沙尔马就乘联盟号飞船登上了前苏联的礼炮7号空间站。
印度航天研究组织(ISRO)研制了可将1吨~1.2吨有效载荷送入900千米极轨道的PSLV火箭和能将2.5吨重的卫星送入地球静止轨道的GSLV火箭。
1994年10月,PSLV火箭首次发射就成功地将印度遥感卫星IRS-P2送入轨道,目前已连续多次发射成功。2007年1月10日,PSLV-C7发射升空,火箭携带了数颗航天器,分别是680千克重的印度“制图卫星-2”,56千克重的印度尼西亚地球观测卫星,6千克重的阿根廷小卫星和550千克重的印度空间回收实验舱(SRE)等。此次任务标志着印度运载火箭与卫星技术发展达到了新纪元,验证了印度有能力发射多个有效载荷准确进入不同轨道。
作为载人航天计划的起步,SRE试验的主要目的是演练太空返回技术,在飞行中试验了2种热防护层,即一次性使用的热防护层和以碳纤维和苯酚树脂为主要材料的可复用热防护层。SRE携带了两个在微重力环境下开展研究的实验,被送入近地点485千米、远地点639千米的轨道。1月22日,成功完成各项任务的SRE溅落在印度洋预订海域。这标志着印度具备了精确发射、控制与回收太空舱的能力。
2007年05月,印度用PSLV火箭将一颗意大利卫星送入太空。这是印度首次完全意义上的商业卫星发射。
印度的GSLV火箭已在2001年4月18日成功地发射了静地轨道实验通信卫星。目前,GSLV的第三级使用推力为69千牛的俄制KVD-1液氢,液氧低温发动机,随后将改用一种相似的国产推力为76千牛的发动机。2007年,印度已成功地进行了这个发动机的地面试验,2004年9月由GSLV-FOI火箭将1950千克的“教育卫星”发射入轨。2006年7月,携带一颗“印度卫星-4CR”通信卫星的GSLV-F02火箭,在发射升空后不久解体。调查表明,一台液体推进剂助推器突然丧失推力,是导致火箭失事的主要原因。2007年9月2日,由GSLV-F04火箭将“印度卫星-4CR”卫星送入预定轨道。按照计划,印度将于2009年7月,发射一枚配有印度自己研制的低温发动机的GSLV火箭。由此可见,GSLV火箭在可靠性方面,仍不如PSLV火箭。印度今后航天计划的进展,很大程度上取决于印度能否进一步提高GSLV火箭的可靠性。
在这基础上,印度将研制适于进行第一次载人航天飞行的GSLV Mk Ⅱ火箭,并继续研制新的更强大的GSLV MkⅢ火箭。这种火箭国产化程度更高,可将10吨重的载荷送入低轨道,能够把4吨有效载荷送入地球同步转移轨道,而载重量更大的GSLV MkⅣ火箭可能将用于登月飞行。除此以外,印度还在努力研究新型航天发动机。
同时,印度航天研究组织正在研究可重复使用航天运载器(RLV)的方案。这个方案是一个两级入轨(TSTO)系统。第一级装有机翼,可升至100千米高度,在燃料耗尽后返回大气层并在地面降落。第二级将把有效载荷送入轨道,然后返回大气层降落陆地或海中。据印度专家评估,使用该可重复使用的运输系统,可将每千克载荷的运输成本由1.2万美元~1.5万美元降至200K元~1500美元。根据设计,印度航天研究组织的代表认为,RLV的可靠性将超过美国的航天飞机。估计1年~2年后印度将进行RLV的首次技术演示试验。目前印度已经开始进行RLV所用以液氧和碳氢为燃料的液体火箭发动机的地面试验。除此之外,为了发展高超声速导弹和空天飞机,印度正在大力研究超音速燃烧冲压式发动机。2006年1月,印度航天研究组织展示了超音速燃烧冲压式空气喷气发动机。该发动机在进行的一系列地面试验中,实现了7秒~10秒的稳定的超音速燃烧,流速相当于马赫数6。该技术被认为是研制未来空天飞机的关键技术。
印度将全国建设应用卫星体系
现在,印度已经掌握了制造和发射人造卫星、地面控制与回收等技术,初步建成了较完整的应用卫星体系。印度航天研究组织在2006年发表了印度第11个“五年计划”期间(2007-2012)的航天规划。这个计划的总体目标是;提升太空通信和导航能力,引领对地观测,在航天运载领域取得突破,在太空科学领域取得重大进展,促进航天技术的广泛应用。根据这个规划,印度将重点建设“国家卫星系统”和“地球观测系统”。
印度的“国家卫星系统”计划,即区域卫星通信和气象观测计划。该系统由航天部、电信部、气象部、信息广播部等部门联合运营。目前在轨运行的卫星包括“印度卫星-2E”、“印度卫星-3A”、“印度卫星-3B”、“印度卫星-3C”、“印度卫星-3E”、“印度卫星-4A”、“印度卫星-4B”和“印度卫星-4CR”等。卫星的通信有效载荷有C波段、扩展C波段、大功率S波段和K波段转发器与移动通信转发器;气象有效载荷有甚高分辨率辐射计和气象数据中继转发器;部分C波段转发器租赁给国际通信卫星组织。
2005年5月和2007年3月,“印度卫星-4A”和“印度卫星-4B”卫星相继搭乘“阿里安”5火箭成功升空。“印度卫 星-4B”卫星携带了12台大功率Ku波段转发器和12台C波段转发器,增强了直接到用户电视服务能力和其他通信与电视服务能力。由印度自己的GSLV火箭发射的“印度卫星-4CR”卫星,携带了12台大功率Ku波段转发器,扩大了电视广播服务能力,尤其是在DTH服务、视频图像传输和数字卫星新闻采集等领域。INSAT系统目前拥有210台转发器,为印度提供通信、电视广播和气象服务。按照计划,印度还将继续发射一系列JNSAT-4系列卫星。印度计划在第11个“五年计划”期间,将转发器数量增加到约500台。
印度“地球观测系统”计划,即国家自然资源遥感计划。该系统隶属于国家自然资源管理系统,由国家自然资源管理系统规划委员会进行协调与管理。目前在轨的卫星包括“印度遥感卫星-1C”、“印度遥感卫星-1D”、“印度遥感卫星-P3”、“印度遥感卫星-P4(海洋卫星-1)”、“印度遥感卫星-P6(资源卫星-1)”、“制图卫星-1”、“制图卫星-2”和“技术实验卫星”等组成。有效载荷有可在可见光、近红外、短波红外波段工作的线性成像自扫描仪、高分辨率全色照相机、宽视场传感器、模块式光电扫描仪、雷达校准用c波段转发器、海洋水色监视器、多频扫描辐射计等。卫星数据由国家遥感局统一接收和处理。“制图卫星-2”是I RS系列卫星中的第12颗,它能够提供分辨率优于1米的全色图像。该卫星使印度遥感应用计划产生进一步的飞跃,尤其在城市规划、水资源普查和农作物播种面积和预测评估方面的作用很大。按照计划,印度还将发射“资源卫星-2”、“海洋卫星-2”、和“雷达成像卫星”等,从而将印度卫星遥感的技术和应用,提高到国际水平。
由于印度已经运行的应用卫星,特别是遥感卫星,都是军民两用的。随着印度航天技术的发展,研制专门用于军事目的的卫星,已经提上日程。已经发射成功的“制图卫星-1”携带2台全色照相机,可提供2.5米分辨率的本国和海外地区测绘图,幅宽为30千米。它将运行在倾角97.87度、高617千米的太阳同步轨道,重访周期5天,设计使用寿命至少5年。其分辨率与斯波特-5一样,这表明印度遥感卫星达到了世界先进水平,将向美法资源卫星发起强有力的挑战。该卫星专用于高级制图,使印度置身于世界上具备专有卫星测绘能力的领先队伍中。其卫星图像和“印度遥感卫星-P6”拍摄的多频谱波段图像相结合,有可能在世界市场上提供最好的卫星成像和遥感数据产品。“制图卫星-2”是IRS系列卫星中的第12颗,它能够提供分辨率优于1米的全色图像。该卫星使印度遥感应用计划产生进一步的飞跃,尤其在城市规划、水资源普查和农作物播种面积和预测评估方面的作用很大。两颗制图卫星都将用于军事目的。
2001年10月,印度成功发射了首颗军用照相侦察卫星“技术实验卫星”。TES卫星耗资2500万美元,主要用于侦察印度边境地区。其采取的仍是“印度遥感卫星”系列的基本结构,但其分辨率可达到1米,可覆盖全球60%的地区。TES同时携带1台全色照相机用于遥感试验,可为印度军方提供印度海岸和边境的区域地图。TES卫星在轨道上还演示和验证了可能用于未来印度卫星的一些技术。这些技术包括姿态和轨道控制系统、大转矩反作用轮、新型最优化的反应控制系统、单组元推进剂储箱、轻型航天器结构、固态记录仪、X波段相控阵天线、改进型卫星定位系统、电源系统以及双镜共轴照相机光学系统等。在这基础上,进一步由6颗TES卫星组成侦察卫星星座,为此,其他5颗TES卫星还将在今后陆续发射升空,有望使图像分辨率提高50厘米。
目前印度正在开发“国家预警与反应”卫星系。该卫星系统计划由2颗导航卫星(NSAT)系列地球同步通信卫星、3颗极地轨道遥感卫星、3-5颗低轨道地球卫星和1颗专用气象卫星组成。该系统在规模、范围以及复杂程度上,都远远大干现有的通信卫星和遥感卫星。当前,印度还在积极研发本国的卫星导航系统-“印度区域导航卫星系统”(1RNSS)。这将为印度提供独立于现有系统(如GPS)的卫星导航能力。该系统由7颗卫星和地面站组成,空间段、地面段及用户接收器都由印度制造,预计总成本为3.5亿美元。
印度载人航天计划瞄准月球
印度探月计划将分三个步骤:第一步,向月面发射“月球初航-1”探测器,研究月球磁场和月震,对月球南极地区进行化学研究,寻找水及可能存在的生命迹象;第二步,计划2011年~2012年发射“月球初航-2”探测器,包括一个绕月运行的航天器和一个月表着陆/漫游器,它将从月球上取样,研究月球表面组成和月球岩石等;第三步,2020年~2025年左右,将印度宇航员送上月球,实现登月梦想。2008年10月22日,印度用PSLV-XL火箭,成功发射了“月球初航-1”月球探测卫星。11月15日,它在绕月轨道上,释出一枚镌有印度国旗图案的月球撞击探测器,成功触击月球表面。“月球初航-1”的构型为边长约1.50米的立方体,发射质量为1304千克,到达月球工作轨道时的质量为590千克,设计寿命2年,搭载了11种科学仪器。它的地形测绘立体相机的分辨率为5米。其总费用约为8300万美元。
2009年1月3日,印度航天研究组织主席奈尔在印度科学大会上宣布,在印度的首个载人任务中,将自主研发的重3吨的太空舱,携带两名乘员,在400千米的高空运行7天以上。印度的首个太空舱设计能够携带3名乘员,它的升级型还将装备交会对接能力。这个载人太空舱将采用类似美国“阿波罗”登月飞船的两舱构型,以便为今后研制登月飞船打下基础。它将搭乘GSLV Mk Ⅱ火箭升空。这种火箭目前仍处于研发阶段,计划于2009年进行首次试飞。2009年2月23日,印度规划委员会已经在批准了印度航天研究组织提出的载人航天计划。印度载人航天计划将分两个阶段实施,第一阶段,将在2013-2014年间执行一次不载人飞行任务;第二阶段,将在2014年~2015年间执行一次两人飞行任务。印度载人航天计划预计耗资1240亿卢比(24.8亿美元)。基于印俄2008年5月签署的协议,印度航天员将在2013年搭乘俄罗斯联盟TMA飞船进入太空。俄罗斯还将帮助印度进行航天员的挑选及训练,以及太空舱的建造。另一方面,印度目前还没有建设太空实验室和太空站的计划。
如果印度的载人航天计划取得成功,它将成为继美国、俄罗斯和中国之后第四个将人类送入太空的国家。美国国际和战略研究中心的高级研究员理查德·费希尔对此评论说:“印度需要开发新技术,以应对中国正在增强的太空实力。”然而,ISRO回应说,“这种说 法低估了印度的最终目标。我们这样做并非因为中国。我们希望走到比月球更远的地方,未来月球将只是我们的一个中途基地。出于这样的考虑,我们需要人,光机器人是不够的。”
另一方面,印度目前还没有建设太空实验室和空间站的计划,从而使得他们可以集中力量,实现载人登月。
印度会不会在中国之前将人送上月球?
印度会不会在中国之前将人送上月球?以作者的学识水平,还无法明确回答这个问题。但是,可以指出:印度在认真总结了我国航天技术发展中的经验教训之后,充分利用他们的后发优势和国际合作的有利条件,采取了集中统一领导、军民结合、建立精干的航天队伍以减少成本等一系列措施,正在缩小与我国的差距。另一方面,印度航天的发展,还面临诸多问题,如国内的工业基础还不足于独立自主开发航天技术,印度内部对载人航天计划,一直存在较强烈的反对声音等等。但是,假若我们不认真研究印度的发展经验,不采取有力措施,好象龟兔赛跑那样,印度会逐渐赶上来,并有超过我们的可能。
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印度航天发展之道
印度航天创建于1962年,1980年印度用卫星运载器-3运载火箭将罗希尼卫星送入轨道,继前苏联、美、法、日、中、英之后第7个用本国研制的运载火箭将本国研制的人造卫星送入轨道。
统一协调的航天体制
集中统一领导是印度航天发展的一条成功经验。其空间委员会的主席、航天部部长和ISRO主席由一人身兼三职,这样有利于提高办事效率。印度的航天工业由印政府总理领导,下设航天委员会和航天部,航天委员会负责制定国家的航天政策,航天部负责组织实施。航天部负责航天科学技术的研究、开发、推广和应用。航天部下设空间研究组织、卫星计划办公室、国家自然资源管理系统、国家遥感局、国家大气层雷达监测系统和物理研究所。
印度航天部门重视综合协调,避免重复。它们统一接收国外卫星图像,统一培训有关人员。受总体经济水平的限制,印度政府从一开始就把有限的资金用于对国民经济有重要价值和推动作用的遥感卫星和通信卫星上。
政府栽树社会受益
印度航天业在航天技术民用化方面十分成功。
印度发展航天事业的最大特点是重视应用卫星的研制和卫星应用技术的开发,特别是在遥感卫星和通信卫星的研制与应用技术开发方面。现在,利用遥感卫星数据解决实际问题已成了印度航天政策的特点。很多印度渔民是按卫星数据的指导出海打鱼的。印度现有5个地区遥感中心,负责研究使用卫星数据确定矿藏的位置、土壤需要脱盐的程度和适合播种哪些农作物等。
印度号称经营着世界上最大的遥感卫星星座。该系统可提供各种空间、光谱和时间分辨率的遥感数据,用于满足与国家发展相关的需求。印度将IRS卫星数据应用于农作物估产、森林覆盖与水资源测绘、干旱与荒地监测、融雪径流预测、城市发展、环境影响评估和海洋资源探测等领域。在阿默达巴德市建有专门的印度空间应用中心,负责空间应用的研究与开发,主要涉及卫星通信和遥感两个领域。印度国家遥感局也有丰富的民用开发经验,涉及环境、生态、农业、林业、海洋、交通、探矿等许多领域。
大力拓展产业市场
另外,印度在大力发展航天产业化方面也有着不俗的业绩。印度通过向国外出售遥感卫星数据和出租转发器等,收获颇丰。从卫星数据的国际市场2005年行情来看,1幅某一特定地区的普通遥感卫星图像价格为75美元,1幅高清晰度卫星图像价格为1800美元,1幅“斯波特”卫星的数字图像价格为2600美元,1幅“陆地卫星”的主题图像(如能显示矿物分布的图像)价格达3500美元。预测农作物生长需购买多张卫星图像,这对发展中国家来说有一定困难,低价的卫星图像因此广受欢迎。比起美国和法国的卫星图像,印度的卫星图像质量与其相当,但价格却低得多,因而已成为第三世界国家的热门货。
在我们的印象中,印度的技术,包括航天技术,似乎并不算先进。是的,印度在航天技术方面,总体上落后于我国。特别在火箭技术和载人航天领域,我国有明显的优势。
印度发展航天技术和我国一样,采用循序渐进的途径,但在引进国外先进技术方面,国际环境对他们更加有利。他们既引进了西方的技术,也引进了前苏联的技术。由于他们是“先卫星,后火箭”,因此,早期的卫星,都是由前苏联和欧空局的火箭发射,但他们并没有放弃发展自己的火箭,而是尽可能把国外的技术和自己的技术结合起来。进一步,在发展卫星和火箭的过程中,也尽可能引进关键部件,引进这些产品后,或是作适当的改进,或是组合到自己的系统中去。最近几年,随着印度通过技术积累和对一些发射事故的认真分析,印度的运载火箭技术,日趋成熟,可靠性不断提高,从而印度正在悄悄地改变他们相对落后的局面。
迄今,印度已建立了完备的航天组织机构,已掌握了制造和发射运载火箭、人造卫星、地面控制与回收等技术,建成了一套完整的空间体系。我们更不应忽略的一点是,在杨利伟成为中国太空第一人差不多10年前,我们的邻国印度就已经有了他们的“太空王子”。1984年4月,印度首次航天员拉科什-沙尔马就乘联盟号飞船登上了前苏联的礼炮7号空间站。
印度航天研究组织(ISRO)研制了可将1吨~1.2吨有效载荷送入900千米极轨道的PSLV火箭和能将2.5吨重的卫星送入地球静止轨道的GSLV火箭。
1994年10月,PSLV火箭首次发射就成功地将印度遥感卫星IRS-P2送入轨道,目前已连续多次发射成功。2007年1月10日,PSLV-C7发射升空,火箭携带了数颗航天器,分别是680千克重的印度“制图卫星-2”,56千克重的印度尼西亚地球观测卫星,6千克重的阿根廷小卫星和550千克重的印度空间回收实验舱(SRE)等。此次任务标志着印度运载火箭与卫星技术发展达到了新纪元,验证了印度有能力发射多个有效载荷准确进入不同轨道。
作为载人航天计划的起步,SRE试验的主要目的是演练太空返回技术,在飞行中试验了2种热防护层,即一次性使用的热防护层和以碳纤维和苯酚树脂为主要材料的可复用热防护层。SRE携带了两个在微重力环境下开展研究的实验,被送入近地点485千米、远地点639千米的轨道。1月22日,成功完成各项任务的SRE溅落在印度洋预订海域。这标志着印度具备了精确发射、控制与回收太空舱的能力。
2007年05月,印度用PSLV火箭将一颗意大利卫星送入太空。这是印度首次完全意义上的商业卫星发射。
印度的GSLV火箭已在2001年4月18日成功地发射了静地轨道实验通信卫星。目前,GSLV的第三级使用推力为69千牛的俄制KVD-1液氢,液氧低温发动机,随后将改用一种相似的国产推力为76千牛的发动机。2007年,印度已成功地进行了这个发动机的地面试验,2004年9月由GSLV-FOI火箭将1950千克的“教育卫星”发射入轨。2006年7月,携带一颗“印度卫星-4CR”通信卫星的GSLV-F02火箭,在发射升空后不久解体。调查表明,一台液体推进剂助推器突然丧失推力,是导致火箭失事的主要原因。2007年9月2日,由GSLV-F04火箭将“印度卫星-4CR”卫星送入预定轨道。按照计划,印度将于2009年7月,发射一枚配有印度自己研制的低温发动机的GSLV火箭。由此可见,GSLV火箭在可靠性方面,仍不如PSLV火箭。印度今后航天计划的进展,很大程度上取决于印度能否进一步提高GSLV火箭的可靠性。
在这基础上,印度将研制适于进行第一次载人航天飞行的GSLV Mk Ⅱ火箭,并继续研制新的更强大的GSLV MkⅢ火箭。这种火箭国产化程度更高,可将10吨重的载荷送入低轨道,能够把4吨有效载荷送入地球同步转移轨道,而载重量更大的GSLV MkⅣ火箭可能将用于登月飞行。除此以外,印度还在努力研究新型航天发动机。
同时,印度航天研究组织正在研究可重复使用航天运载器(RLV)的方案。这个方案是一个两级入轨(TSTO)系统。第一级装有机翼,可升至100千米高度,在燃料耗尽后返回大气层并在地面降落。第二级将把有效载荷送入轨道,然后返回大气层降落陆地或海中。据印度专家评估,使用该可重复使用的运输系统,可将每千克载荷的运输成本由1.2万美元~1.5万美元降至200K元~1500美元。根据设计,印度航天研究组织的代表认为,RLV的可靠性将超过美国的航天飞机。估计1年~2年后印度将进行RLV的首次技术演示试验。目前印度已经开始进行RLV所用以液氧和碳氢为燃料的液体火箭发动机的地面试验。除此之外,为了发展高超声速导弹和空天飞机,印度正在大力研究超音速燃烧冲压式发动机。2006年1月,印度航天研究组织展示了超音速燃烧冲压式空气喷气发动机。该发动机在进行的一系列地面试验中,实现了7秒~10秒的稳定的超音速燃烧,流速相当于马赫数6。该技术被认为是研制未来空天飞机的关键技术。
印度将全国建设应用卫星体系
现在,印度已经掌握了制造和发射人造卫星、地面控制与回收等技术,初步建成了较完整的应用卫星体系。印度航天研究组织在2006年发表了印度第11个“五年计划”期间(2007-2012)的航天规划。这个计划的总体目标是;提升太空通信和导航能力,引领对地观测,在航天运载领域取得突破,在太空科学领域取得重大进展,促进航天技术的广泛应用。根据这个规划,印度将重点建设“国家卫星系统”和“地球观测系统”。
印度的“国家卫星系统”计划,即区域卫星通信和气象观测计划。该系统由航天部、电信部、气象部、信息广播部等部门联合运营。目前在轨运行的卫星包括“印度卫星-2E”、“印度卫星-3A”、“印度卫星-3B”、“印度卫星-3C”、“印度卫星-3E”、“印度卫星-4A”、“印度卫星-4B”和“印度卫星-4CR”等。卫星的通信有效载荷有C波段、扩展C波段、大功率S波段和K波段转发器与移动通信转发器;气象有效载荷有甚高分辨率辐射计和气象数据中继转发器;部分C波段转发器租赁给国际通信卫星组织。
2005年5月和2007年3月,“印度卫星-4A”和“印度卫星-4B”卫星相继搭乘“阿里安”5火箭成功升空。“印度卫 星-4B”卫星携带了12台大功率Ku波段转发器和12台C波段转发器,增强了直接到用户电视服务能力和其他通信与电视服务能力。由印度自己的GSLV火箭发射的“印度卫星-4CR”卫星,携带了12台大功率Ku波段转发器,扩大了电视广播服务能力,尤其是在DTH服务、视频图像传输和数字卫星新闻采集等领域。INSAT系统目前拥有210台转发器,为印度提供通信、电视广播和气象服务。按照计划,印度还将继续发射一系列JNSAT-4系列卫星。印度计划在第11个“五年计划”期间,将转发器数量增加到约500台。
印度“地球观测系统”计划,即国家自然资源遥感计划。该系统隶属于国家自然资源管理系统,由国家自然资源管理系统规划委员会进行协调与管理。目前在轨的卫星包括“印度遥感卫星-1C”、“印度遥感卫星-1D”、“印度遥感卫星-P3”、“印度遥感卫星-P4(海洋卫星-1)”、“印度遥感卫星-P6(资源卫星-1)”、“制图卫星-1”、“制图卫星-2”和“技术实验卫星”等组成。有效载荷有可在可见光、近红外、短波红外波段工作的线性成像自扫描仪、高分辨率全色照相机、宽视场传感器、模块式光电扫描仪、雷达校准用c波段转发器、海洋水色监视器、多频扫描辐射计等。卫星数据由国家遥感局统一接收和处理。“制图卫星-2”是I RS系列卫星中的第12颗,它能够提供分辨率优于1米的全色图像。该卫星使印度遥感应用计划产生进一步的飞跃,尤其在城市规划、水资源普查和农作物播种面积和预测评估方面的作用很大。按照计划,印度还将发射“资源卫星-2”、“海洋卫星-2”、和“雷达成像卫星”等,从而将印度卫星遥感的技术和应用,提高到国际水平。
由于印度已经运行的应用卫星,特别是遥感卫星,都是军民两用的。随着印度航天技术的发展,研制专门用于军事目的的卫星,已经提上日程。已经发射成功的“制图卫星-1”携带2台全色照相机,可提供2.5米分辨率的本国和海外地区测绘图,幅宽为30千米。它将运行在倾角97.87度、高617千米的太阳同步轨道,重访周期5天,设计使用寿命至少5年。其分辨率与斯波特-5一样,这表明印度遥感卫星达到了世界先进水平,将向美法资源卫星发起强有力的挑战。该卫星专用于高级制图,使印度置身于世界上具备专有卫星测绘能力的领先队伍中。其卫星图像和“印度遥感卫星-P6”拍摄的多频谱波段图像相结合,有可能在世界市场上提供最好的卫星成像和遥感数据产品。“制图卫星-2”是IRS系列卫星中的第12颗,它能够提供分辨率优于1米的全色图像。该卫星使印度遥感应用计划产生进一步的飞跃,尤其在城市规划、水资源普查和农作物播种面积和预测评估方面的作用很大。两颗制图卫星都将用于军事目的。
2001年10月,印度成功发射了首颗军用照相侦察卫星“技术实验卫星”。TES卫星耗资2500万美元,主要用于侦察印度边境地区。其采取的仍是“印度遥感卫星”系列的基本结构,但其分辨率可达到1米,可覆盖全球60%的地区。TES同时携带1台全色照相机用于遥感试验,可为印度军方提供印度海岸和边境的区域地图。TES卫星在轨道上还演示和验证了可能用于未来印度卫星的一些技术。这些技术包括姿态和轨道控制系统、大转矩反作用轮、新型最优化的反应控制系统、单组元推进剂储箱、轻型航天器结构、固态记录仪、X波段相控阵天线、改进型卫星定位系统、电源系统以及双镜共轴照相机光学系统等。在这基础上,进一步由6颗TES卫星组成侦察卫星星座,为此,其他5颗TES卫星还将在今后陆续发射升空,有望使图像分辨率提高50厘米。
目前印度正在开发“国家预警与反应”卫星系。该卫星系统计划由2颗导航卫星(NSAT)系列地球同步通信卫星、3颗极地轨道遥感卫星、3-5颗低轨道地球卫星和1颗专用气象卫星组成。该系统在规模、范围以及复杂程度上,都远远大干现有的通信卫星和遥感卫星。当前,印度还在积极研发本国的卫星导航系统-“印度区域导航卫星系统”(1RNSS)。这将为印度提供独立于现有系统(如GPS)的卫星导航能力。该系统由7颗卫星和地面站组成,空间段、地面段及用户接收器都由印度制造,预计总成本为3.5亿美元。
印度载人航天计划瞄准月球
印度探月计划将分三个步骤:第一步,向月面发射“月球初航-1”探测器,研究月球磁场和月震,对月球南极地区进行化学研究,寻找水及可能存在的生命迹象;第二步,计划2011年~2012年发射“月球初航-2”探测器,包括一个绕月运行的航天器和一个月表着陆/漫游器,它将从月球上取样,研究月球表面组成和月球岩石等;第三步,2020年~2025年左右,将印度宇航员送上月球,实现登月梦想。2008年10月22日,印度用PSLV-XL火箭,成功发射了“月球初航-1”月球探测卫星。11月15日,它在绕月轨道上,释出一枚镌有印度国旗图案的月球撞击探测器,成功触击月球表面。“月球初航-1”的构型为边长约1.50米的立方体,发射质量为1304千克,到达月球工作轨道时的质量为590千克,设计寿命2年,搭载了11种科学仪器。它的地形测绘立体相机的分辨率为5米。其总费用约为8300万美元。
2009年1月3日,印度航天研究组织主席奈尔在印度科学大会上宣布,在印度的首个载人任务中,将自主研发的重3吨的太空舱,携带两名乘员,在400千米的高空运行7天以上。印度的首个太空舱设计能够携带3名乘员,它的升级型还将装备交会对接能力。这个载人太空舱将采用类似美国“阿波罗”登月飞船的两舱构型,以便为今后研制登月飞船打下基础。它将搭乘GSLV Mk Ⅱ火箭升空。这种火箭目前仍处于研发阶段,计划于2009年进行首次试飞。2009年2月23日,印度规划委员会已经在批准了印度航天研究组织提出的载人航天计划。印度载人航天计划将分两个阶段实施,第一阶段,将在2013-2014年间执行一次不载人飞行任务;第二阶段,将在2014年~2015年间执行一次两人飞行任务。印度载人航天计划预计耗资1240亿卢比(24.8亿美元)。基于印俄2008年5月签署的协议,印度航天员将在2013年搭乘俄罗斯联盟TMA飞船进入太空。俄罗斯还将帮助印度进行航天员的挑选及训练,以及太空舱的建造。另一方面,印度目前还没有建设太空实验室和太空站的计划。
如果印度的载人航天计划取得成功,它将成为继美国、俄罗斯和中国之后第四个将人类送入太空的国家。美国国际和战略研究中心的高级研究员理查德·费希尔对此评论说:“印度需要开发新技术,以应对中国正在增强的太空实力。”然而,ISRO回应说,“这种说 法低估了印度的最终目标。我们这样做并非因为中国。我们希望走到比月球更远的地方,未来月球将只是我们的一个中途基地。出于这样的考虑,我们需要人,光机器人是不够的。”
另一方面,印度目前还没有建设太空实验室和空间站的计划,从而使得他们可以集中力量,实现载人登月。
印度会不会在中国之前将人送上月球?
印度会不会在中国之前将人送上月球?以作者的学识水平,还无法明确回答这个问题。但是,可以指出:印度在认真总结了我国航天技术发展中的经验教训之后,充分利用他们的后发优势和国际合作的有利条件,采取了集中统一领导、军民结合、建立精干的航天队伍以减少成本等一系列措施,正在缩小与我国的差距。另一方面,印度航天的发展,还面临诸多问题,如国内的工业基础还不足于独立自主开发航天技术,印度内部对载人航天计划,一直存在较强烈的反对声音等等。但是,假若我们不认真研究印度的发展经验,不采取有力措施,好象龟兔赛跑那样,印度会逐渐赶上来,并有超过我们的可能。
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印度航天发展之道
印度航天创建于1962年,1980年印度用卫星运载器-3运载火箭将罗希尼卫星送入轨道,继前苏联、美、法、日、中、英之后第7个用本国研制的运载火箭将本国研制的人造卫星送入轨道。
统一协调的航天体制
集中统一领导是印度航天发展的一条成功经验。其空间委员会的主席、航天部部长和ISRO主席由一人身兼三职,这样有利于提高办事效率。印度的航天工业由印政府总理领导,下设航天委员会和航天部,航天委员会负责制定国家的航天政策,航天部负责组织实施。航天部负责航天科学技术的研究、开发、推广和应用。航天部下设空间研究组织、卫星计划办公室、国家自然资源管理系统、国家遥感局、国家大气层雷达监测系统和物理研究所。
印度航天部门重视综合协调,避免重复。它们统一接收国外卫星图像,统一培训有关人员。受总体经济水平的限制,印度政府从一开始就把有限的资金用于对国民经济有重要价值和推动作用的遥感卫星和通信卫星上。
政府栽树社会受益
印度航天业在航天技术民用化方面十分成功。
印度发展航天事业的最大特点是重视应用卫星的研制和卫星应用技术的开发,特别是在遥感卫星和通信卫星的研制与应用技术开发方面。现在,利用遥感卫星数据解决实际问题已成了印度航天政策的特点。很多印度渔民是按卫星数据的指导出海打鱼的。印度现有5个地区遥感中心,负责研究使用卫星数据确定矿藏的位置、土壤需要脱盐的程度和适合播种哪些农作物等。
印度号称经营着世界上最大的遥感卫星星座。该系统可提供各种空间、光谱和时间分辨率的遥感数据,用于满足与国家发展相关的需求。印度将IRS卫星数据应用于农作物估产、森林覆盖与水资源测绘、干旱与荒地监测、融雪径流预测、城市发展、环境影响评估和海洋资源探测等领域。在阿默达巴德市建有专门的印度空间应用中心,负责空间应用的研究与开发,主要涉及卫星通信和遥感两个领域。印度国家遥感局也有丰富的民用开发经验,涉及环境、生态、农业、林业、海洋、交通、探矿等许多领域。
大力拓展产业市场
另外,印度在大力发展航天产业化方面也有着不俗的业绩。印度通过向国外出售遥感卫星数据和出租转发器等,收获颇丰。从卫星数据的国际市场2005年行情来看,1幅某一特定地区的普通遥感卫星图像价格为75美元,1幅高清晰度卫星图像价格为1800美元,1幅“斯波特”卫星的数字图像价格为2600美元,1幅“陆地卫星”的主题图像(如能显示矿物分布的图像)价格达3500美元。预测农作物生长需购买多张卫星图像,这对发展中国家来说有一定困难,低价的卫星图像因此广受欢迎。比起美国和法国的卫星图像,印度的卫星图像质量与其相当,但价格却低得多,因而已成为第三世界国家的热门货。