高边疆之谋·63|印度首次实现空间对接,暗藏这一军用潜力
印度实现了首次太空对接,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)发言人在社交媒体上表示
印度卫星空间对接示意图。
报道援引CNN的话说,随着新德里巩固其全球太空强国的地位,这一成就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、俄罗斯和中国是唯一开发和测试对接能力的国家。对于印度成功完成太空对接试验,印度总理莫迪16日在社交媒体X上表示祝贺,称“这是印度未来几年雄心勃勃的太空使命的重要基石”。
空间对接技术除了服务于印度未来载人航天项目和探月项目外,还可以基于其发展在轨运行和在轨服务技术,并具有反卫星潜力。
这不是太空“穿针引线千里”那么简单
这两颗卫星于去年12月底发射。两颗卫星重约220公斤。一颗是名为“Chaser”(SDX01)的卫星,另一颗名为“Target”(SDX02)。两颗卫星将在距离地球470公里的圆形轨道上交会对接。
印度公开进行了两颗卫星的太空交会对接。
交会对接包括交会和对接两部分。交会是指两个或两个以上航天器按预定时间和地点在空间轨道上对接会合;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。
由于这项技术复杂度高、精度高,对自主性和安全性要求也很高,一不小心就会发生追尾或者“失手”,成功就毁了。因此,被形象地称为太空“千里行”。针”。
此前,只有中国、美国和俄罗斯独立掌握了这项技术。 1966年3月16日,“双子座8号”飞船上的美国宇航员通过手动操作,与一架无人目标飞行器实现了对接,实现了人类首次太空交会对接。空间交会对接技术是载人航天活动的三大基础技术之一。广泛应用于空间站、空间实验室、空间通信、遥感平台等大型空间设施的在轨组装、回收、补给、维护和空间救援等领域。
航天器之间的空间交会对接主要有两种方法:一是自动控制方法,二是手动控制方法。人类历史上第一次自动交会对接是苏联发射的“宇宙188”无人飞船与“宇宙186”飞船在太空实现自动对接。
由于“千里穿针”这个高难度动作是在太空中进行的,所以表演有可能出现问题。
据印度方面公布的消息,两颗卫星将在相距20公里处开始首次交会对接测试。印度原计划于1月7日左右进行试验,但由于准备不足,推迟了首次交会对接试验。第二次测试于1月9日进行,但由于其中一颗卫星在两颗卫星相距225米时意外偏离,不得不再次推迟。三天后,印度进行了第三次对接试验,但当两颗卫星相距仅3米时,对接尝试因技术问题再次终止。直到第四次尝试才取得成功。
印度空间研究组织在任务简报中表示:“成功对接和加固后,将演示两颗卫星之间的动力传输,然后两颗卫星脱离对接并分离,开始各自有效载荷的运行。任务寿命预计为长达两年。”印度航天组织当天发表声明称,此次“太空对接测试”是印度未来探月任务中航天器自动对接的“先驱”。
印度计划在2027年或2028年左右发射“月船四号”月球探测器,探测器将登陆月球南极并返回样本。月球南极采样任务需要对接技术。此外,印度计划在2025年发射载人飞船,还提出了空间站计划,这也需要掌握太空交会对接技术。
“月船4号”包含两艘航天器,需要两次发射。
去年9月18日,印度内阁讨论并批准了雄心勃勃的“月船四号”探月任务。该任务的目标是在月球南极收集月球土壤样本并将其安全返回地球。为此计划投资210.4亿卢比(约合人民币17.8亿元),探测器计划于2027年发射。“月船四号”任务将发射两艘航天器。由于印度缺乏大型运载火箭(低空运载火箭),轨道运载能力应大于18吨),计划用两枚火箭发射两艘航天器,完成“月船四号”任务。 任务。
这两枚火箭分别是LVM3和PSLV运载火箭。 LVM3火箭将首次用于将“月船四号”探测器、着陆器和上升器组合发射到月球轨道。该探测器重约5.2吨,主要任务是登陆月球采集样本并将月球样本送入月球轨道。第二次发射是利用PSLV火箭将搭载再入舱的返回器送入月球轨道。其重量约为1.5吨。目的是将上升器上的月壤转移回返回器。两者对接后,装有月壤的返回舱将被送回地球。探测器设计的采样容器可容纳5公斤月壤,其目标是一次性回收3至5公斤月壤。
印度目前正在推进“加甘扬”载人航天计划,计划在今年发射首艘无人飞船,这也将成为今年世界航天发射的一大亮点。过去几年,印度在载人航天器、载人运载火箭、发射场、宇航员培训选拔等关键技术方面做出了巨大努力。虽然首次发射一再推迟,但仍然取得了一些技术突破。印度计划于2026年进行首次载人航天发射,一旦成功,印度将成为继中国、美国、俄罗斯之后第四个“独立”掌握载人航天技术的国家。载人航天计划的实现就是建设印度人民空间站(Bharatiya Antariksh Station,BAS)。据悉,该空间站计划首个模块设计已经完成。第一个BAS模块预计将于2028年左右推出,并计划于2035年全面完工。
印度可能正在秘密测试天基反卫星技术
两颗卫星在太空中的交会对接意味着这项技术具有军事潜力:两艘航天器的交会对接是太空中合作目标之间的操作,但掌握这项技术后,也可以用于瞄准非合作目标(其他国家的卫星、宇宙飞船等航天器)纷纷“动手动脚”,比如用机械臂“修理”或抢夺其他国家的卫星,导致其他国家的卫星出现故障。该技术还可以用于对其他国家的卫星进行近距离侦察和监视。
对于冷战时期苏联研制的自杀卫星、共轨卫星来说,反卫星过程也需要在轨交会技术。共轨拦截卫星,又称“卫星战斗机”,是指能够摧毁或使敌方威胁目标瘫痪的人造地球卫星。这种卫星是一颗装有炸药或失控火箭的“自杀卫星”。卫星重约3000公斤,配备主机、姿态控制发动机和轨道机动发动机。它可以在雷达或红外系统的引导下机动到目标卫星附近。与敌方卫星一起爆炸并灭亡。该卫星可攻击200公里至2000公里轨道(轨道面倾角差±5°~±10°)的卫星。
在对他国航天器的抵近侦察监视方面,美俄近年来互相指责对方通过对对方卫星进行抵近侦察来“骚扰”自己的卫星。 2020年2月,美国指责一颗俄罗斯卫星“危险地接近”美国卫星。当时,美国太空司令部司令兼美国太空部队太空作战负责人雷蒙德将军指责俄罗斯卫星“跟踪”美国秘密军用卫星,威胁美国太空资产的安全。雷蒙德所指的俄罗斯卫星编号为Cosmos-2542,而受到“骚扰”的是一颗编号为USA-245的美国秘密军事卫星。俄罗斯回应称,俄罗斯卫星的移动并未对美国太空物体构成任何威胁,也不违反任何国际法规范和原则。
借助交会对接技术,可以发展在轨运行和服务技术。在轨服务包括服务飞机对目标航天器执行的在轨补给、功能扩展、碎片清除和故障修复等作业。 2020年2月,美国完成首次太空加油任务。诺斯罗普·格鲁曼公司的任务扩展飞行器-1 (MEV-1) 使用一颗名为 IS-901 的卫星执行了加油任务。对接,将部分燃料输送到后者的油箱中,可以将其寿命延长五年。五年后,MEV-1将把IS-901卫星拖到“坟墓”轨道进行分离。如果MEV-1将其他国家的卫星拖入“坟墓”轨道,那么它将执行反卫星任务。
因此,在笔者看来,印度发展太空交会对接技术不仅是为了服务于载人航天和探月任务,更是为了发展天基反卫星武器和在轨服务。目前尚不清楚这颗卫星是否携带小型机械臂,但印度航天局宣布这颗卫星将在轨道上运行两年。除了再次测试空间交会对接技术外,是否还有其他在轨操作值得进一步观察。自2019年印度进行了陆基反卫星试验后,印度很可能还会进行天基反卫星武器技术的秘密试验。
印度于2019年进行了首次陆基反卫星试验。
2019年3月27日,印度国防研究与发展组织(DRDO)使用反卫星导弹进行了代号“沙克蒂任务”的卫星拦截试验。发射的导弹击中了该机构正在使用的一颗人造卫星。实验成功了。从反卫星导弹的外观来看,印度的反卫星导弹是在PDV反导拦截弹的基础上发展起来的。在反导与反卫星一体化发展趋势下,印度反卫星武器的研发和部署也应融入其正在建设的双层反导系统。近期,印度正在向国外寻求探测距离超过5000公里的战略预警雷达。该雷达还具有监视太空目标的能力,可用于支持太空监视和反卫星行动。