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高邊疆之謀·63|印度首次實(shí)現(xiàn)空間對(duì)接,暗藏這一軍用潛力
印度實(shí)現(xiàn)首次空間對(duì)接,成為第四個(gè)成功實(shí)現(xiàn)這一“重要里程碑”的國(guó)家。
據(jù)“環(huán)球網(wǎng)”報(bào)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(dāng)?shù)貢r(shí)間1月16日上午9時(shí)左右,該組織進(jìn)行了備受期待的空間對(duì)接試驗(yàn)(SpaDeX)。

印度衛(wèi)星空間對(duì)接后的示意圖。
報(bào)道援引CNN稱,隨著新德里鞏固其作為全球太空大國(guó)的地位,這一成果對(duì)其未來(lái)的太空任務(wù)至關(guān)重要。該媒體還提到,在印度之前,美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)是僅有的已經(jīng)開(kāi)發(fā)和測(cè)試對(duì)接能力的國(guó)家。對(duì)于印度這次成功完成空間對(duì)接試驗(yàn),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(lái)幾年雄心勃勃的太空任務(wù)的重要基石”。
空間對(duì)接技術(shù)除了服務(wù)于印度未來(lái)載人航天項(xiàng)目和月球探測(cè)項(xiàng)目,還可以在其基礎(chǔ)上發(fā)展在軌操作和在軌服務(wù)技術(shù),具備反衛(wèi)星的潛力。
并不簡(jiǎn)單的太空“萬(wàn)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(biāo)”(SDX02),兩顆衛(wèi)星將在距地球470公里的環(huán)形軌道交會(huì)對(duì)接。

印度公開(kāi)進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)接的兩顆衛(wèi)星。
交會(huì)對(duì)接包括交會(huì)和對(duì)接兩個(gè)部分。交會(huì)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上航天器在空間軌道上按預(yù)定時(shí)間和位置??肯鄷?huì);對(duì)接是指兩個(gè)航天器在空間軌道上通過(guò)對(duì)接機(jī)構(gòu)相互接觸并連成一個(gè)整體。
由于該技術(shù)復(fù)雜度高、精準(zhǔn)度高、自主性和安全性要求高,一不小心就會(huì)發(fā)生追尾碰撞事故或者是“擦肩而過(guò)”,功敗垂成,因此,被形象地稱為太空“萬(wàn)里穿針”。
在此之前,僅有中美俄三國(guó)獨(dú)立掌握這一技術(shù)。1966年3月16日,美國(guó)航天員在“雙子星座8號(hào)”飛船上,通過(guò)手工操作,實(shí)現(xiàn)與無(wú)人目標(biāo)飛行器的對(duì)接,實(shí)現(xiàn)了人類第一次空間交會(huì)和對(duì)接??臻g交會(huì)對(duì)接技術(shù)是載人航天活動(dòng)的三大基本技術(shù)之一,廣泛用于空間站、空間實(shí)驗(yàn)室、空間通信和遙感平臺(tái)等大型空間設(shè)施在軌裝配、回收、補(bǔ)給、維修以及空間救援等領(lǐng)域。
航天器之間進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)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(dòng)交會(huì)對(duì)接是,蘇聯(lián)發(fā)射的“宇宙188號(hào)”無(wú)人飛船與“宇宙186號(hào)”飛船在太空實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接。
既然是在太空中上演“萬(wàn)里穿針”高難度動(dòng)作,演砸也是有可能的事情。
根據(jù)印度方面公布的資料,兩顆衛(wèi)星將從相距20公里處開(kāi)始第一次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。印度原計(jì)劃在1月7日左右開(kāi)展試驗(yàn),但因準(zhǔn)備不足,推遲了第一次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。1月9日進(jìn)行第二次試驗(yàn),但因兩顆衛(wèi)星在相距225米時(shí),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(jìn)行了第三次對(duì)接試驗(yàn),但在兩顆衛(wèi)星相距僅剩3米時(shí),因技術(shù)問(wèn)題對(duì)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(wù)簡(jiǎn)報(bào)中表示:“在成功對(duì)接和加固后,將在兩顆衛(wèi)星脫離對(duì)接和分離之前演示兩顆衛(wèi)星之間的電力傳輸,以開(kāi)始各自有效載荷的運(yùn)行,預(yù)計(jì)任務(wù)壽命長(zhǎng)達(dá)兩年?!庇《瓤臻g組織當(dāng)天發(fā)表聲明說(shuō),“空間對(duì)接試驗(yàn)”是印度未來(lái)開(kāi)展月球任務(wù)時(shí)航天器進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接的“先驅(qū)”。
印度計(jì)劃于2027年或2028年左右發(fā)射“月船四號(hào)”月球探測(cè)器,探測(cè)器將著陸月球南極并采樣返回,月球南極采樣任務(wù)需要對(duì)接技術(shù)。此外,印度計(jì)劃在2025年發(fā)射載人航天飛船,還提出了空間站計(jì)劃,這些也需要掌握空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)。

“月船4號(hào)”包含兩個(gè)航天器,需要進(jìn)行兩次發(fā)射。
去年9月18日,印度內(nèi)閣議定并批準(zhǔn)了雄心勃勃的“月船4號(hào)”月球探測(cè)任務(wù),該任務(wù)的目標(biāo)是在月球南極采集月球土壤樣本并安全返回地球,計(jì)劃為此投資210.4億盧比(約合人民幣17.8億元),探測(cè)器計(jì)劃在2027年發(fā)射?!霸麓?號(hào)”任務(wù)將發(fā)射兩個(gè)航天器,由于印度缺乏大型運(yùn)載火箭(低軌道運(yùn)載能力應(yīng)大于18噸),所以計(jì)劃用兩發(fā)火箭發(fā)射兩個(gè)航天器來(lái)完成“月船4號(hào)”任務(wù)。
這兩發(fā)火箭分別是LVM3和PSLV運(yùn)載火箭,第一次將使用LVM3火箭將“月船4號(hào)”的探測(cè)器、著陸器和上升器的組合器發(fā)射到月球軌道,探測(cè)器重約5.2噸,主要任務(wù)是著陸月球進(jìn)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(zhuǎn)回到返回器,需要兩者對(duì)接后將裝有月壤的返回艙送回地球。探測(cè)器設(shè)計(jì)的取樣容器可裝下5公斤月壤,其目標(biāo)是一次性取回3~5公斤月壤。
印度目前正在推進(jìn)“加甘揚(yáng)”載人航天計(jì)劃,計(jì)劃今年進(jìn)行首次無(wú)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(diǎn)。過(guò)去幾年,印度在載人飛船、載人運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)和航天員訓(xùn)練選拔等關(guān)鍵技術(shù)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(shù)突破。印度計(jì)劃在2026年進(jìn)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(gè)“獨(dú)立”掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家。實(shí)現(xiàn)載人航天計(jì)劃是為了建造印度人民空間站(Bharatiya Antariksh Station, BAS),據(jù)報(bào)道,該空間站計(jì)劃已完成了第一個(gè)模塊設(shè)計(jì)。BAS首個(gè)艙體預(yù)計(jì)2028年左右發(fā)射升空,計(jì)劃2035年全面建成。
印度或在秘密測(cè)試天基反衛(wèi)星技術(shù)
兩顆衛(wèi)星在太空中交會(huì)對(duì)接意味著這種技術(shù)具有軍用潛力:兩顆航天器交會(huì)對(duì)接是太空中合作目標(biāo)之間的操作,但掌握這一技術(shù)后,也可以對(duì)非合作目標(biāo)(別國(guó)的衛(wèi)星、飛船等航天器)“動(dòng)手動(dòng)腳”了,比如使用機(jī)械臂“修理”或抓取別國(guó)的衛(wèi)星,導(dǎo)致別國(guó)衛(wèi)星失效。這一技術(shù)也可以用于近距離對(duì)別國(guó)衛(wèi)星進(jìn)行偵察和監(jiān)視。
冷戰(zhàn)時(shí)期蘇聯(lián)研制的自殺式衛(wèi)星——共軌式衛(wèi)星,反衛(wèi)星過(guò)程也需要在軌交會(huì)技術(shù)。共軌式攔截衛(wèi)星又被稱為“衛(wèi)星殲擊機(jī)”,是指能夠?qū)撤接型{目標(biāo)實(shí)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(wú)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(dòng)機(jī)、姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)和軌道機(jī)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),可在雷達(dá)或紅外系統(tǒng)的引導(dǎo)下機(jī)動(dòng)到目標(biāo)衛(wèi)星附近引爆,與敵國(guó)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(guó)航天器方面,美俄近幾年相互指責(zé)對(duì)方衛(wèi)星近距離監(jiān)視“騷擾”自己的衛(wèi)星。2020年2月,美國(guó)就曾指責(zé)俄羅斯衛(wèi)星“危險(xiǎn)靠近”美國(guó)衛(wèi)星。當(dāng)時(shí)美國(guó)航天司令部司令兼美國(guó)天軍空間作戰(zhàn)部長(zhǎng)雷蒙德上將指責(zé)俄衛(wèi)星“跟蹤”美秘密軍用衛(wèi)星,威脅美太空資產(chǎn)安全。雷蒙德所指的這顆俄羅斯衛(wèi)星的編號(hào)為宇宙-2542,被“騷擾”的是美國(guó)編號(hào)為USA-245的一顆秘密軍用衛(wèi)星。俄方則回應(yīng)說(shuō),俄衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)不對(duì)美方空間物體構(gòu)成任何威脅,更不違反任何國(guó)際法的規(guī)范和原則。
擁有交會(huì)對(duì)接技術(shù)后就可以發(fā)展在軌操作和服務(wù)技術(shù)。在軌服務(wù)包括由服務(wù)飛行器對(duì)目標(biāo)航天器實(shí)施在軌補(bǔ)給、功能擴(kuò)展、碎片清除和故障維修等操作。2020年2月,美國(guó)完成了首次太空加油任務(wù),諾斯羅普·格魯曼公司的任務(wù)擴(kuò)展飛行器(Mission Extension Vehicle-1,簡(jiǎn)稱MEV-1)與一顆名為IS-901的衛(wèi)星進(jìn)行了對(duì)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?zāi)埂避壍婪蛛x。如果MEV-1將別國(guó)衛(wèi)星拖入“墳?zāi)埂避壍?,那就是?zhí)行反衛(wèi)星任務(wù)了。
因此,在筆者看來(lái),印度發(fā)展空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)除了服務(wù)于載人航天和月球探測(cè)任務(wù),還有發(fā)展天基反衛(wèi)星武器和在軌服務(wù)的目的,目前不清楚這次衛(wèi)星上是否攜帶了小型機(jī)械臂,但印度航天機(jī)構(gòu)宣稱,衛(wèi)星將在軌運(yùn)行兩年,除了再次試驗(yàn)空間交會(huì)對(duì)接技術(shù),是否有其他的在軌操作值得進(jìn)一步觀察。由于印度曾在2019年進(jìn)行了陸基反衛(wèi)星試驗(yàn),因此,印度很可能也會(huì)對(duì)天基反衛(wèi)星武器技術(shù)進(jìn)行秘密測(cè)試。

印度在2019年首次進(jìn)行了陸基反衛(wèi)星試驗(yàn)。
2019年3月27日,印度國(guó)防研究與發(fā)展組織(DRDO)使用反衛(wèi)星導(dǎo)彈實(shí)施了代號(hào)為“沙克提任務(wù)”的衛(wèi)星攔截試驗(yàn),發(fā)射的導(dǎo)彈命中了該機(jī)構(gòu)正在使用的一顆人造衛(wèi)星,試驗(yàn)取得成功。從反衛(wèi)星導(dǎo)彈外形來(lái)看,印度的反衛(wèi)星導(dǎo)彈基于PDV反導(dǎo)攔截彈發(fā)展而來(lái),在反導(dǎo)反衛(wèi)星一體化發(fā)展的趨勢(shì)下,印度反衛(wèi)星武器的發(fā)展和部署也應(yīng)該會(huì)融入其正在構(gòu)建的雙層反導(dǎo)體系。近期,印度正向國(guó)外尋求探測(cè)距離超過(guò)5000公里的戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá),這種雷達(dá)也具備監(jiān)視太空目標(biāo)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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