白玉京：假如成功，印度就参加中俄美行列了

liukang20242个月前 (05-23)朝阳吃瓜684

【文/调查者网专栏作者白玉京】

12月30日的夜晚，是一个让很多印度人欢腾、狂欢的不眠之夜。

这一夜，印度向全球直播初次太空交会对接使命（SpaDeX）的火箭发射使命。假如对接实验成功，印度将成为全球第四个把握太空交会对接技能的国家。

印度的历史性一刻，留意火箭的PSLV-C60字样，将完结印度太空对接的愿望。图片来历：ISRO

协作方针交会对接

载人航天的三大要害技能是太空交会对接、载人六合往复和出舱活动。对载人航天有着疯狂执着和长远规划的印度此次初次太空对接，就是为印度将来施行载人航天使命、制作印度自己的空间站、乃至载人登月作预备。

1966年3月，美国双子星8号飞船与阿金纳方针飞行器对接，完结历史上初次太空对接；1967年10月，苏联世界188号飞船与世界186号飞船完结了世界上初次无人主动交会对接；2011年11月，我国神舟八号和天宫一号完结了主动交会对接。虽然日本的HTV和欧洲的ATV这两款飞船，跟美国主导制作的世界空间站完结了对接，但也仅仅个半调子，不把握全套核心技能。

印度对初次太空对接实验寄予厚望的一起，也决心满满，发扬了一箭多星太空种马铃薯的精力，期望一次发射全面丰盈。PSLV-C60火箭的主使命是发射两颗各约220公斤的小型航天器，分别为SDX01（追寻飞行器）和SDX02（方针飞行器）。有必要留意，这两个航天器并非一次性用品。

印度SDX01（追寻飞行器）和SDX02（方针飞行器），留意对接安排相对。图片来历：ISRO

PSLV火箭的实用价值被充沛榨干，将载有24项科学载荷火箭，火箭本体的第四级，被称为PS4轨迹实验舱，成为验证载荷的实验渠道。

印度初次太空对接要点验证协作方针交会对接，也或许会验证非协作方针交会对接。协作与非协作其实很好了解，浅显来说，两个航天器有自主协作才能的就是协作，其间一方没有这个才能的就是不协作，比方美国航天飞机捕获太空望镜进行修理，或是我国曾用一颗卫星捕获另一颗卫星拖到太空坟场轨迹。

咱们先聊聊协作方针交会对接，一般来说分为远间隔扶引段、近间隔扶引段、迫临段和对接段。印度初次太空交会对接实验流程如下：

PSLV-C60火箭将两个航天器送入高度约470公里、倾角55°的圆形轨迹。经过准确操控，发射时为方针和追寻航天器供给细小的相对速度，使它们在一天内抵达10-20公里的彼此间隔。随后，追寻航天器将逐渐挨近方针航天器，经过5公里、1.5公里、500米、225米、15米和3米的间隔，终究完结对接。成功对接并固定后，将演示两颗卫星之间的电力传输，然后别离，开端各自的有效载荷操作，预期使命寿数可达两年。

这次将验证的核心技能，包含不限于：

· 对接安排

印度的对接安排是一种低冲击对接体系，挨近速度约为10毫米/秒，选用“异体同构”规划，即追寻航天器和方针航天器的对接体系相同，并且是当时世界干流的周边式对接体系。美苏古早的环-锥式和杆-锥式早已筛选，周边式对接体系的优点是通用性好，两个航天器对接设备相同，出产保护适当便当。

在履行太空使命时，假如不同航天器都选用这种通用的周边式对接体系，那么它们之间彼此对接的或许性和便当性就大大添加，无需针对特定对接方针去专门改造或装备特别对接设备，就好像运用一致接口规范的插头和插座相同，不同设备间更简单衔接协作。中美俄的对接体系搬运通道直径约800毫米，印度实验型的对接体系直径约450毫米。

对接安排特写，可见“异体同构”规划。图片来历：ISRO

· 交会与对接算法

SDX01和SDX02间隔抵达5公里时，会选用印度空间研讨安排低地球轨迹航天器中所运用的规范轨迹保持和姿势操控算法。因为航天器处于圆形轨迹，对卫星速度的任何增减都会导致轨迹改变，因而选用了根据多脉冲（n-Pulse）、下滑道（Glideslope）以及份额扶引（PV）制导算法的V-bar战略，以缩小卫星间的间隔，在固定的卫星间隔离处保持安稳，以便对传感器和软件进行点评，终究完结对接。这些算法被转化为软件，用于完结交会和对接。

· 航天器定位

SDX01和SDX02都搭载了根据差分全球导航卫星体系的卫星定位体系，供给定位、导航与授时功用。经过对追寻航天器和方针航天器的SPS接收机中来自相同全球导航卫星体系卫星的载波相位丈量值做减法运算，便可确认这两颗卫星高度准确的相对状况。SDX01和SDX02的甚高频/特高频收发器经过星间链路，将全球导航卫星体系卫星的丈量数据从一颗卫星传输至另一颗卫星。

印度SDX01和SDX02别离成功。图片来历：ISRO

非协作方针交会对接

此次印度验证非协作方针交会对接，实在是让人刮目相看。非协作方针交会对接的难度和杂乱度要大得多。这种状况下，方针航天器并不是为对接使命规划的，或许底子没有规范的对接接口，也没有才能准确调整姿势，并且卫星碎片等太空废物的轨迹参数、质量结构都不必定清晰可知。

机械臂对错协作方针交会对接的要害设备之一。可用于方针捕获与抓取、姿势调整辅佐和近间隔操作保证。机械臂一般有着多个自在度的关节，可以在三维空间中完结多种杂乱的运动姿势组合，其规划十分杂乱，研发难度比较高。

比方加拿大为世界空间站研发的“加拿大臂2”有7个自在度，这使其可以像人的手臂相同灵敏地曲折、改变、扩展，然后习惯不同形状、不同姿势非协作方针的抓取和操作需求，可以抵达追寻航天器周边不同方位去完结使命。我国在天宫空间站布置的一大一小机械臂水平也十分高，不但可以在舱体匍匐，双臂乃至可以协同作业。

PSLV-C60使命中POEM-4上的24个有效载荷，排名前二的就是RRM-TD行走机械臂和太空碎片捕获机械手。RRM-TD是印度第一台具有行走才能的太空机械臂，也有7个自在度，可匍匐到指定方位。太空碎片捕获机械手使用视觉伺服和物体运动猜测来捕获系绳衔接的碎片。在初次实验成功演示之后，未来将具有捕获自在漂浮碎片，以及为系绳衔接和自在漂浮的航天器进行燃料加注的才能。

上图为RRM-TD行走机械臂，下图为太空碎片捕获机械手。图片来历：ISRO

印度关于遥感极端注重

印度一向期望在太空布置强壮的合成孔径雷达与光学成像相结合的遥感星座，巨大的民用和军用价值显而易见。SDX01和SDX02在完结对接和别离操作之后，将履行后续的太空使命，全体倾向于侦查、遥感。

SDX01上搭载的高分辨率相机（HRC），凭仗其在特定高度下具有必定尺度的瞬时视场角以及不同形式下相应的幅宽，可以对方针区域进行拍照成像，可用于获取地上等方针的相关印象信息，从这个视点讲具有相似侦查、遥感功用。

SDX02上搭载的微型多光谱有效载荷（MMX），有着特定波段规模的可见近红外波段，并且在相应高度下有对应的瞬时视场角和幅宽，这种多光谱成像才能有助于对自然资源、植被等状况进行观测和剖析，也符合常见遥感使命的范畴。

还有两个载荷跟合成孔径雷达有关。GLX-SQ项目用于演示在太空环境中合成孔径雷达（SAR）图画的生成、收集以及处理进程。其方针是在10分钟以内完结图画处理和紧缩作业，将400兆字节的原始数据紧缩至缺乏1.5兆字节。

伐楼拿项目（Varuna，印度掌控次序与水的神）验证立方体卫星的合成孔径雷达才能。单个小型立方体卫星的合成孔径雷达功能当然比不过专业的大卫星，可是其造价极端低价，组网今后功能适当可观。经过组网构成卫星星座，可以添加重访率，也就是对同一区域可以更频频地进行观测成像，完结对方针区域的近实时、全方位监测。

印度要造空间站，太空交会对接是必修课。图片来历：ISRO

怎么点评印度的初次

美俄的初次，现来看来究竟原始，当然无法用上星间链路和差分全球定位导航体系这些高新技能。跟美俄中的初次比较，印度的初次太空对接实验，吃了年代技能进步的盈利，总体水平不算太低，很有印度式克勤克俭风格。比方与世界干流接轨的周边式规划，在必定程度上反映了印度航天技能的现代化水平缓世界习惯性，为未来与其他国家展开航天协作或世界空间站对接使命供给了技能接口的或许性。

经过此次实验，印度在航天资源使用上抵达了新的高度，PSLV-C60火箭的多功用使用，从单纯的运载工具转变为集发射、实验渠道于一体的归纳渠道，大幅提升了航天使命的性价比，为这以后续航天项目的经济可行性供给了杰出典范。

更为要害的是，此次实验严密符合载人航天展开头绪，协作与非协作方针交会对接技能的验证，是印度迈向载人航天实质性阶段的重要里程碑，为印度自主建造空间站和展开载人登月方案筑牢了前期技能根基。

印度此次太空对接虽获得阶段性效果，但也需清醒认识到其航天之路仍布满荆棘。过往经历标明，印度在军工和科研项目上常受延期困扰，阿琼坦克与LCA战斗机就是例子。航天范畴技能杂乱程度更甚，后续使命应战重重。

虽然此次展现了必定技能实力，但在长时刻安稳推动太空项目、保证技能继续晋级以及大规模使用转化等方面，印度仍需投入很多精力，承受时刻与实践的严厉查验，其能否真正在全球航天竞赛中站稳脚跟并完结长远方针，尚有待进一步调查，未来充溢不确认性与艰难险阻。

告发/反应