无人区玫瑰by鲸玖免费阅读全文:糖心vlog辉夜姬-高边疆之谋·63|印度首次实现空间对接,暗藏这一军用潜力
印度实现首次空间对接,成为第四个成功实现这一“重要里程碑”的国家。
据“环球网”报道,印度空间研究组织(ISRO)发言人在社交媒体X上表示,印度当地时间1月16日上午9时左右,该组织进行了备受期待的空间对接试验(SpaDeX)。
印度卫星空间对接后的示意图。
报道援引CNN称,随着新德里巩固其作为全球太空大国的地位,这一成果对其未来的太空任务至关重要。该媒体还提到,在印度之前,美国、俄罗斯和中国是仅有的已经开发和测试对接能力的国家。对于印度这次成功完成空间对接试验,印度总理莫迪16日在社交媒体X上表示祝贺,并称“这是印度未来几年雄心勃勃的太空任务的重要基石”。
空间对接技术除了服务于印度未来载人航天项目和月球探测项目,还可以在其基础上发展在轨操作和在轨服务技术,具备反卫星的潜力。
并不简单的太空“万里穿针”
这两颗卫星在去年12月底发射升空,两颗卫星重量都是220千克左右,一颗是名为“追逐者”的卫星(SDX01),另一颗卫星名为“目标”(SDX02),两颗卫星将在距地球470公里的环形轨道交会对接。
印度公开进行空间交会对接的两颗卫星。
交会对接包括交会和对接两个部分。交会是指两个或两个以上航天器在空间轨道上按预定时间和位置停靠相会;对接是指两个航天器在空间轨道上通过对接机构相互接触并连成一个整体。
由于该技术复杂度高、精准度高、自主性和安全性要求高,一不小心就会发生追尾碰撞事故或者是“擦肩而过”,功败垂成,因此,被形象地称为太空“万里穿针”。
在此之前,仅有中美俄三国独立掌握这一技术。1966年3月16日,美国航天员在“双子星座8号”飞船上,通过手工操作,实现与无人目标飞行器的对接,实现了人类第一次空间交会和对接。空间交会对接技术是载人航天活动的三大基本技术之一,广泛用于空间站、空间实验室、空间通信和遥感平台等大型空间设施在轨装配、回收、补给、维修以及空间救援等领域。
航天器之间进行空间交会对接主要采用两种方式:一种是自控方式,另一种是手控方式。人类历史上第一次自动交会对接是,苏联发射的“宇宙188号”无人飞船与“宇宙186号”飞船在太空实现自动对接。
既然是在太空中上演“万里穿针”高难度动作,演砸也是有可能的事情。
根据印度方面公布的资料,两颗卫星将从相距20公里处开始第一次交会对接试验。印度原计划在1月7日左右开展试验,但因准备不足,推迟了第一次交会对接试验。1月9日进行第二次试验,但因两颗卫星在相距225米时,其中一颗卫星发生意外偏离而不得不再次延期。三天后,印度进行了第三次对接试验,但在两颗卫星相距仅剩3米时,因技术问题对接尝试再次终止。直到第四次尝试才获得成功。
印度空间研究组织在任务简报中表示:“在成功对接和加固后,将在两颗卫星脱离对接和分离之前演示两颗卫星之间的电力传输,以开始各自有效载荷的运行,预计任务寿命长达两年。”印度空间组织当天发表声明说,“空间对接试验”是印度未来开展月球任务时航天器进行自动对接的“先驱”。
印度计划于2027年或2028年左右发射“月船四号”月球探测器,探测器将着陆月球南极并采样返回,月球南极采样任务需要对接技术。此外,印度计划在2025年发射载人航天飞船,还提出了空间站计划,这些也需要掌握空间交会对接技术。
“月船4号”包含两个航天器,需要进行两次发射。
去年9月18日,印度内阁议定并批准了雄心勃勃的“月船4号”月球探测任务,该任务的目标是在月球南极采集月球土壤样本并安全返回地球,计划为此投资210.4亿卢比(约合人民币17.8亿元),探测器计划在2027年发射。“月船4号”任务将发射两个航天器,由于印度缺乏大型运载火箭(低轨道运载能力应大于18吨),所以计划用两发火箭发射两个航天器来完成“月船4号”任务。
这两发火箭分别是LVM3和PSLV运载火箭,第一次将使用LVM3火箭将“月船4号”的探测器、着陆器和上升器的组合器发射到月球轨道,探测器重约5.2吨,主要任务是着陆月球进行采样并将月球样品送到月球轨道,第二次发射是采用PSLV火箭将配备再入返回舱的返回器送到月球轨道,其重量大约为1.5吨,目的是将在上升器的月壤转回到返回器,需要两者对接后将装有月壤的返回舱送回地球。探测器设计的取样容器可装下5公斤月壤,其目标是一次性取回3~5公斤月壤。
印度目前正在推进“加甘扬”载人航天计划,计划今年进行首次无人飞船发射,这也将是本年度世界航天发射的一大看点。过去几年,印度在载人飞船、载人运载火箭、发射场和航天员训练选拔等关键技术上发力,虽然首次发射屡屡推迟,但还是取得了一些技术突破。印度计划在2026年进行首次载人航天发射,一旦获得成功,印度将成为继中美俄之后第四个“独立”掌握载人航天技术的国家。实现载人航天计划是为了建造印度人民空间站(Bharatiya Antariksh Station, BAS),据报道,该空间站计划已完成了第一个模块设计。BAS首个舱体预计2028年左右发射升空,计划2035年全面建成。
印度或在秘密测试天基反卫星技术
两颗卫星在太空中交会对接意味着这种技术具有军用潜力:两颗航天器交会对接是太空中合作目标之间的操作,但掌握这一技术后,也可以对非合作目标(别国的卫星、飞船等航天器)“动手动脚”了,比如使用机械臂“修理”或抓取别国的卫星,导致别国卫星失效。这一技术也可以用于近距离对别国卫星进行侦察和监视。
冷战时期苏联研制的自杀式卫星——共轨式卫星,反卫星过程也需要在轨交会技术。共轨式拦截卫星又被称为“卫星歼击机”,是指能够对敌方有威胁目标实施摧毁或使其失效的人造地球卫星。这种卫星安装了炸药或无控火箭的“自杀卫星”,卫星重量在3000千克左右,装有主发动机、姿态控制发动机和轨道机动发动机,可在雷达或红外系统的引导下机动到目标卫星附近引爆,与敌国卫星同归于尽,该卫星可攻击200千米~2000千米轨道的卫星(轨道面倾角差±5°~±10°)。
在近距离侦察监视别国航天器方面,美俄近几年相互指责对方卫星近距离监视“骚扰”自己的卫星。2020年2月,美国就曾指责俄罗斯卫星“危险靠近”美国卫星。当时美国航天司令部司令兼美国天军空间作战部长雷蒙德上将指责俄卫星“跟踪”美秘密军用卫星,威胁美太空资产安全。雷蒙德所指的这颗俄罗斯卫星的编号为宇宙-2542,被“骚扰”的是美国编号为USA-245的一颗秘密军用卫星。俄方则回应说,俄卫星的运动不对美方空间物体构成任何威胁,更不违反任何国际法的规范和原则。
拥有交会对接技术后就可以发展在轨操作和服务技术。在轨服务包括由服务飞行器对目标航天器实施在轨补给、功能扩展、碎片清除和故障维修等操作。2020年2月,美国完成了首次太空加油任务,诺斯罗普·格鲁曼公司的任务扩展飞行器(Mission Extension Vehicle-1,简称MEV-1)与一颗名为IS-901的卫星进行了对接,将部分燃料送入后者的燃料箱,为其增加了额外5年的寿命。5年后,MEV-1将把IS-901卫星拖曳至“坟墓”轨道分离。如果MEV-1将别国卫星拖入“坟墓”轨道,那就是执行反卫星任务了。
因此,在笔者看来,印度发展空间交会对接技术除了服务于载人航天和月球探测任务,还有发展天基反卫星武器和在轨服务的目的,目前不清楚这次卫星上是否携带了小型机械臂,但印度航天机构宣称,卫星将在轨运行两年,除了再次试验空间交会对接技术,是否有其他的在轨操作值得进一步观察。由于印度曾在2019年进行了陆基反卫星试验,因此,印度很可能也会对天基反卫星武器技术进行秘密测试。
印度在2019年首次进行了陆基反卫星试验。
2019年3月27日,印度国防研究与发展组织(DRDO)使用反卫星导弹实施了代号为“沙克提任务”的卫星拦截试验,发射的导弹命中了该机构正在使用的一颗人造卫星,试验取得成功。从反卫星导弹外形来看,印度的反卫星导弹基于PDV反导拦截弹发展而来,在反导反卫星一体化发展的趋势下,印度反卫星武器的发展和部署也应该会融入其正在构建的双层反导体系。近期,印度正向国外寻求探测距离超过5000公里的战略预警雷达,这种雷达也具备监视太空目标的能力,可用于支持太空监视和反卫星作战。