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高邊疆之謀·63|印度首次實現空間對接,暗藏這一軍用潛力
印度實現首次空間對接,成為第四個成功實現這一“重要里程碑”的國家。
據“環(huán)球網”報道,印度空間研究組織(ISRO)發(fā)言人在社交媒體X上表示,印度當地時間1月16日上午9時左右,該組織進行了備受期待的空間對接試驗(SpaDeX)。

印度衛(wèi)星空間對接后的示意圖。
報道援引CNN稱,隨著新德里鞏固其作為全球太空大國的地位,這一成果對其未來的太空任務至關重要。該媒體還提到,在印度之前,美國、俄羅斯和中國是僅有的已經開發(fā)和測試對接能力的國家。對于印度這次成功完成空間對接試驗,印度總理莫迪16日在社交媒體X上表示祝賀,并稱“這是印度未來幾年雄心勃勃的太空任務的重要基石”。
空間對接技術除了服務于印度未來載人航天項目和月球探測項目,還可以在其基礎上發(fā)展在軌操作和在軌服務技術,具備反衛(wèi)星的潛力。
并不簡單的太空“萬里穿針”
這兩顆衛(wèi)星在去年12月底發(fā)射升空,兩顆衛(wèi)星重量都是220千克左右,一顆是名為“追逐者”的衛(wèi)星(SDX01),另一顆衛(wèi)星名為“目標”(SDX02),兩顆衛(wèi)星將在距地球470公里的環(huán)形軌道交會對接。

印度公開進行空間交會對接的兩顆衛(wèi)星。
交會對接包括交會和對接兩個部分。交會是指兩個或兩個以上航天器在空間軌道上按預定時間和位置??肯鄷粚邮侵竷蓚€航天器在空間軌道上通過對接機構相互接觸并連成一個整體。
由于該技術復雜度高、精準度高、自主性和安全性要求高,一不小心就會發(fā)生追尾碰撞事故或者是“擦肩而過”,功敗垂成,因此,被形象地稱為太空“萬里穿針”。
在此之前,僅有中美俄三國獨立掌握這一技術。1966年3月16日,美國航天員在“雙子星座8號”飛船上,通過手工操作,實現與無人目標飛行器的對接,實現了人類第一次空間交會和對接。空間交會對接技術是載人航天活動的三大基本技術之一,廣泛用于空間站、空間實驗室、空間通信和遙感平臺等大型空間設施在軌裝配、回收、補給、維修以及空間救援等領域。
航天器之間進行空間交會對接主要采用兩種方式:一種是自控方式,另一種是手控方式。人類歷史上第一次自動交會對接是,蘇聯發(fā)射的“宇宙188號”無人飛船與“宇宙186號”飛船在太空實現自動對接。
既然是在太空中上演“萬里穿針”高難度動作,演砸也是有可能的事情。
根據印度方面公布的資料,兩顆衛(wèi)星將從相距20公里處開始第一次交會對接試驗。印度原計劃在1月7日左右開展試驗,但因準備不足,推遲了第一次交會對接試驗。1月9日進行第二次試驗,但因兩顆衛(wèi)星在相距225米時,其中一顆衛(wèi)星發(fā)生意外偏離而不得不再次延期。三天后,印度進行了第三次對接試驗,但在兩顆衛(wèi)星相距僅剩3米時,因技術問題對接嘗試再次終止。直到第四次嘗試才獲得成功。
印度空間研究組織在任務簡報中表示:“在成功對接和加固后,將在兩顆衛(wèi)星脫離對接和分離之前演示兩顆衛(wèi)星之間的電力傳輸,以開始各自有效載荷的運行,預計任務壽命長達兩年。”印度空間組織當天發(fā)表聲明說,“空間對接試驗”是印度未來開展月球任務時航天器進行自動對接的“先驅”。
印度計劃于2027年或2028年左右發(fā)射“月船四號”月球探測器,探測器將著陸月球南極并采樣返回,月球南極采樣任務需要對接技術。此外,印度計劃在2025年發(fā)射載人航天飛船,還提出了空間站計劃,這些也需要掌握空間交會對接技術。

“月船4號”包含兩個航天器,需要進行兩次發(fā)射。
去年9月18日,印度內閣議定并批準了雄心勃勃的“月船4號”月球探測任務,該任務的目標是在月球南極采集月球土壤樣本并安全返回地球,計劃為此投資210.4億盧比(約合人民幣17.8億元),探測器計劃在2027年發(fā)射?!霸麓?號”任務將發(fā)射兩個航天器,由于印度缺乏大型運載火箭(低軌道運載能力應大于18噸),所以計劃用兩發(fā)火箭發(fā)射兩個航天器來完成“月船4號”任務。
這兩發(fā)火箭分別是LVM3和PSLV運載火箭,第一次將使用LVM3火箭將“月船4號”的探測器、著陸器和上升器的組合器發(fā)射到月球軌道,探測器重約5.2噸,主要任務是著陸月球進行采樣并將月球樣品送到月球軌道,第二次發(fā)射是采用PSLV火箭將配備再入返回艙的返回器送到月球軌道,其重量大約為1.5噸,目的是將在上升器的月壤轉回到返回器,需要兩者對接后將裝有月壤的返回艙送回地球。探測器設計的取樣容器可裝下5公斤月壤,其目標是一次性取回3~5公斤月壤。
印度目前正在推進“加甘揚”載人航天計劃,計劃今年進行首次無人飛船發(fā)射,這也將是本年度世界航天發(fā)射的一大看點。過去幾年,印度在載人飛船、載人運載火箭、發(fā)射場和航天員訓練選拔等關鍵技術上發(fā)力,雖然首次發(fā)射屢屢推遲,但還是取得了一些技術突破。印度計劃在2026年進行首次載人航天發(fā)射,一旦獲得成功,印度將成為繼中美俄之后第四個“獨立”掌握載人航天技術的國家。實現載人航天計劃是為了建造印度人民空間站(Bharatiya Antariksh Station, BAS),據報道,該空間站計劃已完成了第一個模塊設計。BAS首個艙體預計2028年左右發(fā)射升空,計劃2035年全面建成。
印度或在秘密測試天基反衛(wèi)星技術
兩顆衛(wèi)星在太空中交會對接意味著這種技術具有軍用潛力:兩顆航天器交會對接是太空中合作目標之間的操作,但掌握這一技術后,也可以對非合作目標(別國的衛(wèi)星、飛船等航天器)“動手動腳”了,比如使用機械臂“修理”或抓取別國的衛(wèi)星,導致別國衛(wèi)星失效。這一技術也可以用于近距離對別國衛(wèi)星進行偵察和監(jiān)視。
冷戰(zhàn)時期蘇聯研制的自殺式衛(wèi)星——共軌式衛(wèi)星,反衛(wèi)星過程也需要在軌交會技術。共軌式攔截衛(wèi)星又被稱為“衛(wèi)星殲擊機”,是指能夠對敵方有威脅目標實施摧毀或使其失效的人造地球衛(wèi)星。這種衛(wèi)星安裝了炸藥或無控火箭的“自殺衛(wèi)星”,衛(wèi)星重量在3000千克左右,裝有主發(fā)動機、姿態(tài)控制發(fā)動機和軌道機動發(fā)動機,可在雷達或紅外系統(tǒng)的引導下機動到目標衛(wèi)星附近引爆,與敵國衛(wèi)星同歸于盡,該衛(wèi)星可攻擊200千米~2000千米軌道的衛(wèi)星(軌道面傾角差±5°~±10°)。
在近距離偵察監(jiān)視別國航天器方面,美俄近幾年相互指責對方衛(wèi)星近距離監(jiān)視“騷擾”自己的衛(wèi)星。2020年2月,美國就曾指責俄羅斯衛(wèi)星“危險靠近”美國衛(wèi)星。當時美國航天司令部司令兼美國天軍空間作戰(zhàn)部長雷蒙德上將指責俄衛(wèi)星“跟蹤”美秘密軍用衛(wèi)星,威脅美太空資產安全。雷蒙德所指的這顆俄羅斯衛(wèi)星的編號為宇宙-2542,被“騷擾”的是美國編號為USA-245的一顆秘密軍用衛(wèi)星。俄方則回應說,俄衛(wèi)星的運動不對美方空間物體構成任何威脅,更不違反任何國際法的規(guī)范和原則。
擁有交會對接技術后就可以發(fā)展在軌操作和服務技術。在軌服務包括由服務飛行器對目標航天器實施在軌補給、功能擴展、碎片清除和故障維修等操作。2020年2月,美國完成了首次太空加油任務,諾斯羅普·格魯曼公司的任務擴展飛行器(Mission Extension Vehicle-1,簡稱MEV-1)與一顆名為IS-901的衛(wèi)星進行了對接,將部分燃料送入后者的燃料箱,為其增加了額外5年的壽命。5年后,MEV-1將把IS-901衛(wèi)星拖曳至“墳墓”軌道分離。如果MEV-1將別國衛(wèi)星拖入“墳墓”軌道,那就是執(zhí)行反衛(wèi)星任務了。
因此,在筆者看來,印度發(fā)展空間交會對接技術除了服務于載人航天和月球探測任務,還有發(fā)展天基反衛(wèi)星武器和在軌服務的目的,目前不清楚這次衛(wèi)星上是否攜帶了小型機械臂,但印度航天機構宣稱,衛(wèi)星將在軌運行兩年,除了再次試驗空間交會對接技術,是否有其他的在軌操作值得進一步觀察。由于印度曾在2019年進行了陸基反衛(wèi)星試驗,因此,印度很可能也會對天基反衛(wèi)星武器技術進行秘密測試。

印度在2019年首次進行了陸基反衛(wèi)星試驗。
2019年3月27日,印度國防研究與發(fā)展組織(DRDO)使用反衛(wèi)星導彈實施了代號為“沙克提任務”的衛(wèi)星攔截試驗,發(fā)射的導彈命中了該機構正在使用的一顆人造衛(wèi)星,試驗取得成功。從反衛(wèi)星導彈外形來看,印度的反衛(wèi)星導彈基于PDV反導攔截彈發(fā)展而來,在反導反衛(wèi)星一體化發(fā)展的趨勢下,印度反衛(wèi)星武器的發(fā)展和部署也應該會融入其正在構建的雙層反導體系。近期,印度正向國外尋求探測距離超過5000公里的戰(zhàn)略預警雷達,這種雷達也具備監(jiān)視太空目標的能力,可用于支持太空監(jiān)視和反衛(wèi)星作戰(zhàn)。





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