年7月23日12时41分,我国长征五号遥四运载火箭成功将我国“天问一号”火星探测器发射升空,这踏出了我国火星探测之旅的第一步,也标志着中国航天深空探测的又一部里程碑。
可是相较中国网民的普天同庆来说,外网的部分网民对此就有些五味杂陈了,尤其是印度的部分网民,几乎隔着屏幕都可以闻到评论的酸臭味,航天兔随手截了几条龙腾网有关印度网民的评论,大家细品一下;
从中我们不难看出印度网民对自家航天工业的的自大狂妄已经到了不可理喻的地步,而印度网民的这种心态背后,明显有着印度宣传的原因,而这种宣传很多时候并不能让我们理解印度航天工业的全貌,所以航天兔希望大家能够通过这篇文章对印度航天工业的起源、发展和技术水平都能有个比较清晰的认识。
起源
提起印度航天事业的起源,有一个人肯定不能不说,那就是印度航天之父维克拉姆·萨拉巴伊博士;
▲维克拉姆·萨拉巴伊(印地语:VikramSarabha)年8月12日出生于英属印度西海岸城市艾哈迈达巴德,早年曾就读于艾哈迈巴德古吉拉特邦学院,年留学英国,在剑桥大学圣约翰学院获得学士学位后,年师从诺贝尔物理学奖获得者钱德拉塞卡拉·拉曼教授(ChandrasekharaRaman),年发表论文《热带纬度的宇宙射线研究》并获得了物理学博士学位,年印度独立后返回印度,创建了包括印度物理研究实验室(PRL)、艾哈迈达巴德印度管理学院(IIM)以及印度空间研究组织(ISRO)在内的一系列重要科研机构,于此同时还担任过印度国家太空委员会主席、国际原子能机构主席、印度原子能委员会主席等重要职位,正是通过他的努力,印度的航天事业才有了起步。
作为印度钱学森式的人物,我们可能对他不是十分了解,但是航天兔和大家说一件事大家就清楚了,年9月7日坠毁在月球南极附近的印度月船2号着陆器,就是以维克拉姆博士命名的。
▲为纪念维克拉姆博士而命名的印度月船2号着陆器“Vikram”
年维克拉姆博士回国后就创建了印度物理研究实验室(PRL),这个机构后来被誉为“印度空间科学的摇篮”,不过当时这个机构主要还是以宇宙辐射和高空大气等理论研究。
▲年11月11日成立的印度物理研究实验室,如今已经发展为多学科的专业航天研究所了。
年印度原子能委员会成立后,该机构得到了时任原子能委员会主席霍米.巴巴博士的支持,研究领域扩大到了包括理论物理学和无线电物理学在内的多学科,后来又逐渐发展到今天为印度空间研究组织,提供专业咨询的科学研究部门。
▲作为印度原子能之父,霍米.巴巴博士对维克拉姆博士提供了很多帮助,但主要还是出于对印度核物理研究的考虑,不过也对印度航天工业的发展也起到了间接的推动作用,年霍米.巴巴博士去世后,维克拉姆博士接任了霍米.巴巴博士出任了原子能委员会的主席(对印度核武器发展感兴趣的小伙伴,可以移步到《印度张狂的资本,印度核武器发展综述》看一下)
年印度原子能源部成立(DAE),印度物理研究实验室成为了原子能部的下属机构,而这时离印度组建真正航天机构还很遥远。
年10月4号,当苏联第一颗人造地球卫星发射成功后,维克拉姆博士直接求见了尼赫鲁,提出了建设印度航天研究部门的设想。
▲维克拉姆博士出身于“萨拉巴伊”家族,这个家族在印度独立前是著名的工业和纺织生产商,对甘地提出的非暴力不合作运动帮助很大,所以萨拉巴伊家族与甘地家族的关系很好,像维克拉姆博士的母亲和妻子都是尼赫鲁的至交,所以维克拉姆博士想见尼赫鲁还是很容易的(图片为年维克拉姆博士的妻子:著名的印度舞蹈演员在演出后与尼赫鲁会面的场景)
年,尼赫鲁下令原子能部组建印度国家太空研究委员会(INCOSPAR),维克拉姆博士担任委员会主席,印度的航天研究总算是找到了“组织”。
不过这时的印度太空研究委员会还是隶属于原子能部,并不是真正的独立机构,一直到年,印度*府将太空研究委员会改组为印度国家科学院(INSA)和印度空间研究组织(ISRO),并在随后的年,成立了新的太空委员会和总理直接领导的太空部(DOS),将印度空间研究组织独立纳入太空部管理,这才让印度的航天研究机构真正独立,不过这些都是后话了。
艰难的开端
航天工业光有组织还不行,还需要解决场地、人才和设备的问题,而当时印度的太空研究委员会可以说是什么都没有,所以在太空委员会发展的初期很是艰难。
首先是场地的问题
当时太空研究委员会选定的火箭发射站,地址位于印度喀拉拉邦首府提鲁瓦南塔普拉姆(Thiruvananthapuram)附近一个叫顿巴(Thumba)的小渔村。
这里靠近印度的最南端,建设的火箭发射场因为靠近地球赤道,所以可以让火箭借助地球的自转节省发射燃料、提升运力,很类似咱们的文昌发射中心。
同时这里还靠近地磁赤道(MagneticEquator)亚轨道高度会有赤道电喷流通过,也是研究低纬度、高层大气和电离层的理想地点。
但是位置虽然很好,但是由于资金有限,所以顿巴发射站的建设只能一切从简——那简到什么程度呢?
当时整个顿巴发射站只有一辆卡车作为运输工具,而同时印度的基础设施又极差,不要说像顿巴这样的小渔村,就连大城市都没有几条像样的公路,所以在顿巴这种崎岖不平的地方,最好的运输工具反而是最简单的自行车。
这种现象一直到20年后才有所好转,年印度发射第一颗三轴稳定实验地球静止通信卫星“APPLE”的时候,印度火箭发射中心才终于用上了牛车。
因为顿巴发射站用地是通过征地得来的,大部分资金都被用来做征地费用了,所以后续相关的配套建设基本没有,比如火箭总装车间和办公室,其实就是当地的一个教堂。
▲用教堂为场地的顿巴航天中心的总装车间和办公室。而航天中心的指挥中心则干脆就是个牛棚,火箭的发射工位也就是一片平整后的棕榈地而已。
▲年11月21日,印度发射了首枚探空火箭,这张合成图很好的反应了当时顿巴航发射站的情况(制图:航天兔)
人才的问题
以当年印度近乎零基础的航天能力,想自己培养航天人材几乎不可能,所以最简单的办法就是寻求国际援助——这也是印度高新技术发展的一贯路数。
年,也就是顿巴发射站建设的同时,由维克拉姆博士挑选的首批印度科学家被派往美国,接受美国国家航天局的专门培训。
▲首批赴美接受培训的五名印度科学家。由于这5个人对印度后续的航天事业影响巨大,所以航天兔觉得有必要给大家详细介绍一下,
自左起第一位;
阿拉巴穆丹(R.Aravamudan)
年初期顿巴发射站的主任、年出任萨蒂什·达万航空中心主任、年出任空间研究组织卫星中心主任。
阿卜杜尔·卡拉姆(AbdulKalam)
印度第一枚卫星运载火箭SLVIII项目总监,印度大地短程弹道导弹和烈火中程弹道导弹的项目总监,印度98年沙克蒂核试验项目协调员及总理首席科学顾问,年还当选了印度第十一任总统。
穆尔蒂(ShriGMadhavanNair)
顿巴航天中心有效载荷集成部负责人,印度轨道航天器遥感和通信的卫星运载火箭项目总监,主持开发了印度液体低温推进系统的研制,是印度极地卫星运载火箭PLSV的项目总监、-年出任印度太空委员会和空间研究组织主席。
乌杜皮·拉马尚德拉·饶(UdupiRamachandraRao)
印度第一颗国产卫星Aryabhata的项目总监,-年任太空委员会与空间研究组织主席,年至年担任联合国和平利用外层空间委员会主席(UN-COPUOS)
就是这几个人的努力才推动了印度航天事业的发展,而这几个人从美国返回印度的时候,不仅带回了先进的航天火箭技术,同时还为印度引进了第一批探空火箭。
▲耐克-阿帕奇探空火箭(亦被称为ArgoB-13型火箭),是由美国空*航空实验室研发的二级固体燃料推进火箭,第一级火箭“耐克”最大推力千牛,第二级火箭“阿帕奇”最大推力21千牛,全长8.31米,空重千克,最大射高千米,可以将45公斤有效载荷送至千米亚轨道高度,美国在60-70年代先后将这种火箭出口给了印度、巴西、加拿大等十余个国家,而印度发射的首枚探空火箭也是这种火箭改装的。
首枚探空火箭
年11月21日印度顿巴发射站发射了印度首枚探空火箭。
▲顿巴发射站发射的首枚探空火箭,以美国耐克-阿帕奇探空火箭为运载平台,搭载了20千克印度自制的大气探测载荷。
成功发射首枚探空火箭后,印度又逐步进口了法国半人马座和苏联M-探空火箭,并在法国半人马座上面级的基础上,研发了印度本土制造的RH系列探空火箭。
▲首枚印度自制的RH-75探空火箭,在年11月20日在顿巴发射站发射成功。尽管这枚探空火箭只有1.5米高、10千克重,直径也仅才75毫米、最大射高不超过10千米,但它却是印度现代火箭的起源,印度自此也掌握了固体推进剂技术。
而日后印度空间发展组织又以它为蓝本,发展出了RH系列探空火箭。
▲RH系列目前主要的几种探空火箭,后面的代号以火箭直径命名。
发射卫星有了本土制造的火箭后,印度航天的下一个目标,自然就是制造更大推力火箭以用来发射本土卫星。
在上个世纪六七十年代正是航天技术大发展的年代,法国、中国、英国等都先后用自己本土制造的火箭发射了自己的卫星,而印度当时的航天水平想独立发射自己的卫星,可谓难上加难,为此维克拉姆博士选择了两条道路;
一是通过本土大推力火箭来发射印度本土制造的首颗卫星。
二是通过国际合作,来发射印度本土制造的卫星。
而当时的印度想制造大推力火箭首先面临的难题,就是对当时的航天机构进行改革。
因为当时的太空研究委员会,实际上只是印度原子能部的下属机构,不要说独立组建完整的航天系统了,就连统筹、协调印度航天相关的事业单位都是问题。
所以在年维克拉姆博士的建议下,时任印度总理的英吉拉.甘地下令对印度太空研究委员会进行改组。
年6月1日,印度航天部门改组完成,印度太空研究委员会改组为印度空间研究组织(ISRO),隶属于由总理直接管辖的太空部,独立组建与卫星和火箭相关的基础科学、工程科学和基础设施建设部门,从此印度航天事业的发展走向了正轨。
而印度空间研究组织成立后的第一个任务,就是“SatelliteLaunchVehicle”,也就研制一枚卫星运载火箭。
但遗憾的是这一切维克拉姆博士都没能看到,他在年12月30日就因积劳成疾去世了,在他去世后,印度为纪念这一航天之父,特意将顿巴发射站更名为维克拉姆·萨拉巴伊航天中心(VSSC)并发行了纪念邮票。
而维克拉姆博士的去世,对印度航天的影响是巨大的,印度的火箭事业甚至一度陷入了停滞,不得已印度的卫星发射方案,只能由第二种也就是通过国际合作来实现了。
年4月19日,印度借用苏联的宇宙-3号火箭发射了印度本土制造的第一枚卫星。
▲这枚名为“阿耶波多”的科学探测卫星,取名自印度历史上著名的数学家和天文学家阿耶波多,整个卫星重千克,是一个直径1.4米的26面体。
而印度本土的大推力火箭,则要再等5年才会出现。
印度大推力火箭
年7月18日,印度制造的第一枚大推力运载火箭,将一枚重约33.6千克的“巴斯卡拉-1”低轨道地球遥感卫星送上了太空。
▲这枚被称为SLV的火箭高22米、芯级直径1米、重17吨,采用少见的四级固体发动机串联设计,能将40千克的有效载荷送入近地轨道(LEO)
而在SLV研制成功后,印度空间发展组织又马上开始了ASLV火箭——增强型卫星运载火箭的研制工作。
▲ASLV高23.5米、芯级直径1米、重41吨,采用五级固体发动机串联+4个助推器的设计,近地轨道有效载荷千克。
ASLV是个短命的火箭,从年3月24日到年5月4日,ASLV只存在了七年的时间就被印度空间发展组织放弃,原因是因为ASLV天然的设计缺陷和经费不足。
▲由于火箭引擎推力不足,所以ASLV不得已采用了极为少见的五级串联式固体发动机+助推器的设计,而这种设计最大的问题就是可靠性太差,在ASLV仅有的四次试射中只有一次成功,再加上当时印度空间发展组织正在开发PSLV火箭——极地卫星运载火箭,所以ASLV就被迅速舍弃了。
年初为了将印度遥感观测卫星发射到太阳同步轨道(SSO)印度空间组织开始了PSLV的研制工作。PSLV最初的设想是一种三级固体推进器+六个SLV一级作为助推器的固体推进剂火箭,但是后来在ASLV失败的基础上总结经验,又将其改成了四级固液混合推进剂火箭。
▲PSLV高44米、芯级直径2.8米、LEO有效载荷千克、SSO有效载荷千克、GTO有效载荷千克。
PSLV最大的特点,是在一级采用了代号为S-的固体燃料引擎。
▲该引擎采用羟基聚丁二烯为推进剂,五段燃烧设计、真空比冲秒、推力千牛。PSLV于年9月20日在斯里赫里戈达岛发射中心首次发射后,至今已经进行了50次发射,发射成功率为94%,是印度目前最可靠的火箭。
后续根据任务不同,PSLV还有多种改型;
▲比如发射印度火星探测任务的PSLV-XL火箭,而印度的火星探测任务也不像印度网民所说的那样,是没有得到外界的帮助印度独立完成的,起码深空测绘工作,背后就有美国人的身影。
而印度空间发展组织在研制PSLV的同时,GSLV火箭——地球同步卫星运载火箭的研制也被提上了日程。
印度早期GSLV的开发离不开俄罗斯的帮助,印度空间研究组织不仅得到了俄罗斯航天局的协助,甚至还直接得到了俄罗斯提供的低温上面级。
年5月8日采用俄罗斯提供低温上面级的GSLV-MK1试射成功,使印度成为具备发射地球同步轨道卫星的国家。
▲GSLV高49.13米、芯级直径2.8米、发射重量41.5吨,LEO有效载荷千克、GTO有效载荷千克。
虽然GSLV在年就发射成功,但在低温上面级国产化上印度遇到了困难,装备国产低温上面级的GSLV-MKII先后遭遇多次失败,直到年1月5日,装备改进型国产低温上面级的GSLV-MKII型火箭才终于发射成功,而这时距离GSLV首发成功已经过去了10年。
▲印度国产低温引擎,真空推力73.55千牛。
后来印度空间发展组织又以GSLV-MKII为基础,开发了GSLV-MKIII型运载火箭,并在年12月18日发射成功。
▲作为印度为载人航天开发的火箭,GSLV-MKIII高43.4米、芯级直径4米、重吨,LEO有效载荷00千克,GTO有效载荷千克,它与其他印度火箭最大的不同,就在于那两枚巨大的S-固体助推器,每个助推器高25米、直径3.2米,最大推力5千牛。
而根据印度空间发展组织的最新消息,原定于今年4月发布的《印度持续人类太空计划和太空技术开发报告》再次被推迟到了8月31日,这样等印度载人航天工程详细实施,让GSLV-III真正排上用场就又不知道要多久了。
至此印度航天已经走过了60多年的发展之路,作为一个发展中国家,印度能从蹬自行车起家到独立发射人造地球卫星确实是非常不容易的,但是我们也要看到,在印度航天事业的每一个关键点,几乎都离不开国外的协助,这与中国自力更生、艰苦奋斗的航天精神是完全不同的,所以我们在面对印度某些无知网民的时候,虽不能狂妄自大,但也不能因此而妄自菲薄。最后喜欢的朋友可以