我們經(jīng)常提nasa、中國國家航天局、歐空局,似乎一直對印度航天工業(yè)很陌生,在航天領域,印度自詡為航天大國,他們也確實進步神速。
在2008年,成功發(fā)射月船一號實現(xiàn)環(huán)繞月球,成為第三個探測月球的亞洲國家,僅比我國的嫦娥一號晚一年,2014年,曼加里安號成功環(huán)繞火星,印度成為了世界上唯一一個首次探測火星就成功的國家,目前,曼加里安號仍在正常工作。到2017年,印度在一次火箭發(fā)射中實現(xiàn)了一箭104星,數(shù)量上也是世界紀錄。
這些成就的取得,也不易。那么,印度的航天工業(yè)水平到底怎么樣?
在1957年,蘇聯(lián)成功發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星之后,印度的航天之父維克拉姆·安巴拉爾·薩拉巴伊博士就求見當時的印度總理尼赫魯,要求組建印度人自己的航天部門,薩拉巴伊認為,盡管印度在經(jīng)濟上無法與美國和俄羅斯等國抗衡,但需要盡快開發(fā)先進技術,以便在國際舞臺上贏得一席之地。
作為印度錢學森式的人物,薩拉巴伊在英學成歸國后,就創(chuàng)建了印度國內(nèi)一系列物理研究、空間研究的重要科研機構,后來成了印度國家太空委員會主席,因為他的努力,印度的航天事業(yè)才有了起步。
當時我們國家正處于建國初期,一窮二白,印度也好不到哪去,薩拉巴伊面對別人覺得他們發(fā)展航天事業(yè)自不量力時,說過這樣一段話:“對我們而言,沒有實力進行月球探索、載人航天飛行、與經(jīng)濟強國競爭,但如果我們想在國計民生、國際社會發(fā)揮顯著作用,就必須著眼于解決人類和社會實際問題的應用技術,并在這些領域扮演獨一無二的角色。”
經(jīng)歷了艱難的開端,比如場地資金有限,要靠自行車、甚至是牛車運輸火箭衛(wèi)星的時期,在1963年,印度終于發(fā)射了第一枚探空火箭,到1980年,印度第一次用自制的運載火箭從本國的發(fā)射場發(fā)射衛(wèi)星成功,成為世界上第六個具有獨立衛(wèi)星發(fā)射能力的國家。
要討論印度的航天技術水平,就得對比來看,那我們就從運載火箭說起吧。
印度擁有過4種類型的國產(chǎn)運載火箭,目前還在使用的是pslv和gslv這兩種運載火箭。
pslv是指極軌衛(wèi)星運載火箭,gslv則是指地球同步衛(wèi)星運載火箭。
pslv運載火箭將月船1號、曼加里安號火星探測器成功發(fā)射升空,還實現(xiàn)了一箭104星的成績,可以說是印度功勛級的火箭了。pslv火箭高44.4米,重約295噸,直徑約2.8米,體型略矮于日本的h-2b運載火箭和我國的長征三號乙運載火箭。
目前國際上的運載火箭主要分為單級和多級兩種類型,由于單級火箭在實際運用上很難實現(xiàn)宇宙飛行所必需的宇宙速度,因此多采用多級火箭來解決這一問題,但并不是級數(shù)越多就越好的,級數(shù)太多不僅費用增加,可靠性降低,火箭性能也會因結構質(zhì)量增加而變壞。
當前,發(fā)達國家,包括中國在內(nèi)的火箭都是一級半、二級半的結構,三級結構也比較常見,但印度的pslv使用的是四級火箭結構,目前pslv火箭近地軌道運載能力最大只有3.8噸,太陽同步軌道運載能力約為1.75噸,地球同步軌道運載能力為1.4噸。
我們不提剛發(fā)射的長征八號,就拿中國第三代的火箭長征三號乙來看,我國在1989年就開始了長征三號乙火箭的總體方案設計,最終,長征三號乙的近地軌道運載能力是11.2噸,太陽同步軌道運載能力是6.85噸,地球同步軌道運載能力為5.1噸。
幾乎是以一箭之力,成為我國中高軌道發(fā)射的絕對主力,成功發(fā)射了嫦娥三號、嫦娥四號,筑就了中國的登月天梯,所以從數(shù)據(jù)來看,長征三號乙的整體運載水平比印度的pslv高一大截。
我們再來看看印度的gslv火箭,gslv火箭是在pslv火箭基礎上改進而來,主要用于向地球同步軌道發(fā)射衛(wèi)星,同時也可執(zhí)行近地軌道發(fā)射任務。
地球同步軌道衛(wèi)星是發(fā)射到地球赤道上空36000千米的高軌道上的,和地球的運行速度同步,繞地球一圈就是24小時,通信衛(wèi)星通常就是在地球同步軌道運行的。
但發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星對于火箭的運載能力要求極高,因此能成功發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星,已經(jīng)成為航天大國的重要標志。
gslv是三級火箭,現(xiàn)在印度將gslv系列發(fā)展到了第三代gslv mk3,它能承載8噸重的宇宙飛船。到2020-2025年,如果印度在多次試射后能證明gslv-mk3安全可靠,gslv-mk3就會預備用作發(fā)射宇宙飛船之用。
在現(xiàn)役運載火箭排行榜中,gslv-mk3排到了第六名。但它的近地軌道運載能力只有8噸,地球同步軌道運載能力為4噸,也沒有超過長征三號乙的運載水平。
但印度的航天實力在世界上確實是排得上號的,尤其是在遙感和行星際等領域。拿衛(wèi)星定位來說,印度的區(qū)域導航衛(wèi)星系統(tǒng)是繼gps、格洛納斯和北斗后第四個投入應用的衛(wèi)星定位系統(tǒng),這個導航系統(tǒng)只能為南亞地區(qū)提供服務,但總體上的速度和水平是不俗的。
印度的航天發(fā)展走的是廉價化道路,再加上掌握了一箭多星技術,很多國家為了省錢,都會找印度來發(fā)射一些小型衛(wèi)星,目前,印度已幫20多個國家發(fā)射過商業(yè)衛(wèi)星,其中就有美國。
印度的月船系列任務的花費也很少,盡管月船1號失敗了,但月船2號的軌道器依然在正常運作,月船2號任務的實際花費約97.8億盧比,約10億人民幣,而nasa類似任務的造價要高出數(shù)倍。
印度現(xiàn)在又推出了月船3號計劃,計劃2021年發(fā)射,印度政府批準的月船3號任務預算經(jīng)費是55.5億盧比,如果月船3號能順利完成任務,印度的登月之旅的花費之少將創(chuàng)下世界之最。