张诚信:印度空间对接成功背后的隐忧

时间:2025-01-31 07:45内容来源:联合早报 新闻归类:观点评论

张诚信:印度空间对接成功背后的隐忧

2025年1月16日,印度空间研究组织(Indian Space Research Organization, 简称ISRO)宣布,它发射的两颗试验卫星互相捕获对方、实现对接,印度由此成为全球第四个掌握空间对接技术的国家。

空间对接(Docking)是两个或更多的航天器先运行至同一轨道面,然后不断接近对方,最终连接起来,合并为一个更大的航天器的状态和过程。表面上看,对接如搭积木一样直观易懂,但实际上,在微重力和强辐射的空间环境中,交会对接是一项十分复杂的系统工程,包括远程导引、近程导引、最终逼近和对接停靠四个阶段;涉及轨道修正、导航测控、动力设计和姿态控制等诸多技术难点。长期以来,独立掌握空间对接技术的国家,只有美国、俄罗斯和中国,印度成了“空间对接俱乐部”的新晋成员。

此次对接试验最终成功,凸显印度航天工业的快速发展,也巩固印度作为亚洲航天大国的地位。不过,和世界一流航天强国已经熟练应用的大型航天器对接技术相比,印度还处在起步阶段。而且,虽然两颗卫星是对接上了,但从整个操作过程来看,实际意义有待商榷,成功背后暗藏隐忧。

印度此次对接试验可谓一波三折。两颗卫星是在去年12月30日发射升空的,ISRO原计划于1月7日左右进行对接试验,结果临时推迟。1月8日,两颗卫星开始对接,但发生严重的漂移现象,对接程序中止。1月10日,当两颗卫星的距离缩短至230米时,ISRO宣布要评估传感器的状态,对接程序中止。1月12日,两颗卫星第三次尝试对接,但在相距3米的时候再次因技术原因停止对接,并后撤至安全距离。1月13日开始,两颗卫星再次尝试接近,直到16日才对接上。

对接是为特定空间任务服务的,必须讲究精准和快捷,因为反复的拖延很可能导致任务失败,造成难以弥补的损失。例如,要给太空中的航天员提供物资补给,如果迟迟不能和目标航天器对接,航天员就会面临物资短缺的困境;要接送航天员往返太空,如果迟迟不能对接,一旦原有航天器的生命维持系统不能长期运行,且本身不具备往返功能,滞留其中的航天员就会有生命危险;要营救太空事故中的航天员,如果迟迟不能对接,航天员就会因为错过最佳营救时机而伤亡;要建设空间站等大型空间设施,如果迟迟不能对接,就会造成各舱段航天器寿命的折损,打乱整体建设计划,耽误科研进度,甚至破坏空间设施的整体功能。也就是说,放到现实的应用场景中,印度这种反复拉扯、不断拖延的对接操作,没有多少实用价值。

此外,从试验流程来看,印度回避一些重要环节。印度一次发射两个航天器,在同一轨道将它们释放,并且让它们始终保持相对较短的距离,以方便后续的对接。这样的流程设计同样不符合现实的应用场景,因为现实中的对接,不是在这种预设好的便利条件下发生的。

在通常情况下,两个航天器相距较远,处在不同轨道,甚至还可能是一个在地面待命,一个在外层空间运行。只有当特定需求出现时,其中一个航天器才会去与另一个交会对接。例如,无论是国际空间站还是中国空间站,每次须要送货和送人上去,或者把上面的人接回来,都是先在地面发射货运飞船和载人飞船,然后让飞船去寻找并接近空间站。由于不同轨道的重力加速度和角速度都不相同,只有在地面测控站的支持下,依靠自身导航能力和变轨机动能力,不同的航天器才能交会于同一轨道面并完成对接。印度并没有演练通过导航和变轨的方式,追踪目标航天器的技术能力。

这种“走捷径”的做法,不只存在于印度此次对接试验。2014年,印度曼加里安号探测器进入火星轨道,使印度成为亚洲第一个部署火星探测器的国家。2023年,印度月船三号探测器受控着陆于月球南极附近,使印度成为世界第四个实现探测器登陆月球的国家。从表面上看,印度的表现相当亮眼。然而,两次任务都依赖美国国家航空航天局(NASA)或欧洲航天局(ESA)提供的深空测控服务。如果没有美欧的支持,印度就无法跟踪并操控自己的探测器,因为它没有覆盖全球的深空测控网络。

另外,无论是曼加里安号还是月船三号,都没有携带足够的仪器设备,实际探测能力严重不足。而且,印度没有对仪器质量严格把关——曼加里安号的甲烷探测器,在设计方面存在重大缺陷,无法采集和分析数据;在月球昼夜温差极大的情况下,印度竟然没有给月船三号的电池设计在极端温度下运行的性能。结果,月船三号在一个月内就失去信号。

印度的太空战略雄心,指引它近年来不断涉足传统航天强国的优势领域。但是,印度倾向于在流程上投机取巧,或者过于依赖外援,结果往往只是取得形式上的突破,没有掌握核心要领。长此以往,印度的航天技术恐怕不会得到质的提升。要实现航天工业长足进步,印度或许必须调整发展思路,不但要关注外在的宣传效果,更要关注对关键核心技术的掌握情况,不断提升自主创新能力。

作者是兰州大学政治与国际关系学院博士生

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