放眼全球,印度的航天技术还是可以的,是少数能够发射航天器到太空的国家之一,也是世界上第四个能够成功将探测器送上月球的国家。在今年1月,印度发射的2颗卫星在近地轨道完成了空间对接任务,标志着印度成为全球少数能成功实现这种技术的国家之一。不过,虽然印度有一定的航天技术,但是他们的成功率其实不高。这不,印度在5月18日发射卫星时又出现问题了。
当时,印度空间研究组织发射了一枚极地卫星运载火箭,想将一颗地球观测卫星“EOS-09”送入太阳同步轨道,但火箭发射后不久,发射基地就和这颗卫星失去了联系。经过确认后,印度空间研究组织宣布卫星未能成功进入预定轨道,这次发射任务失败了。
即使航天技术水平还不够高,但是印度一直以来都希望能够成为一个有声有色的“大国”,所以制定了很多远大的目标,包括探索月球、探索火星、载人航天、建造空间站、载人登月等。现在印度正在积极推进载人航天计划,飞船也在研制、测试中,如果印度能够按照计划实施载人航天任务的话,那他们又会成为世界上第四个掌握这一项技术的国家,而且是一举超越中美俄。这是什么情况?
印度官宣载人航天
事情是这样的,中国、美国、前苏联(俄罗斯)这3个国家都具备载人航天飞行的能力,不过在这3个国家的首次载人飞行任务都很简单,发射一艘载人飞船将1名航天员送上太空飞行一下而已,飞行时间一般都不长,最长的是我国的神舟五号飞船,在轨时间达到20多个小时,美国的首次载人飞行任务连环绕地球一圈都没有完成。
这些国家的首次载人飞行任务时间都比较短,也只是搭载1名航天员而已,更多是验证载人飞行的各项技术,所以首次飞行任务不需要太多航天员参与,也不需要完成复杂的任务。但是印度的首次载人飞行任务起点相当高,第一次载人飞行任务就要搭载3名宇航员,而且是一口气飞行3天时间。如果真的被印度实现了这一个壮举,那在飞行人数、飞行时间这两方面都超越了中国、美国、俄罗斯。
不过,对于印度来说,在首次载人飞行任务中将3名宇航员送上太空飞行3天时间,难度之大超乎想象。以印度现有的技术水平,发射航天器都是很难的,前文我们也看到印度发射的卫星又失败了,而印度载人飞行任务的实施时间也是一推再推。
印度早在2006年就已经制定了载人航天飞行任务,最初是想在2014年实现首次载人飞行任务,当时的想法是送2名宇航员到太空飞行。毫无悬念,印度的载人航天飞行任务时间推迟了很多次,现在都还没实施首次无人飞行测试。
在5月6日,印度空间部长辛格(Jitendra Singh)在新闻发布会上表示,印度飞船的首次无人飞行任务计划在今年第四季度实施,在明年还会实施2次无人飞行测试,随后在2027年实现首次载人航天飞行任务。
从时间来看,想要在计划的时间内完成飞行任务的话,留给印度的时间其实不多了。因为在2027年实施首次载人飞行任务的前提是今年、明年的无人飞行任务都需要圆满成功才行,如果其中一次无人飞行任务出现问题或者失败的话,后续的飞行任务都会受到影响。毕竟宇航员的安全是最重要的。
中、印飞船返回舱对比
太空飞行充满了风险,特别是飞船发射升空以及返回地球的过程,风险是最大的,历史上曾经有很多次载人飞行任务在发射或者返航时出现事故。当飞船发射升空时,火箭托举飞船腾空而起,在火箭的顶部还有逃逸塔,如果发射过程中遇到紧急情况的话,逃逸塔会拖着飞船返回舱离开火箭,然后让返回舱安全着陆。
当飞船返航时,还会经受超过1000℃高温的灼烧,一般的材料是难以承受的,而载人飞船需要将航天员安全送回地面,不能被烧毁,所以返回舱需要经过特殊的设计,使用耐高温的材料。
虽然印度还没发射过无人飞船环绕地球飞行,但是在2023年实施了一场关键试验,成功发射了一艘不载人的飞船,当这艘飞船到达预定的高度后,驾驶舱成功与火箭分离并返回地球,落入孟加拉湾。在这次发射任务中,印度测试了载人飞船乘员逃逸系统的有效性,验证火箭在发射中途发生故障,逃逸塔是否能正常工作。
当时这一艘飞船驾驶舱被打捞起来以后,我们看到这艘飞船外部并没有像我们神舟载人飞船返回舱、嫦娥五号返回器、嫦娥六号返回器那样被烧得黑不溜秋、面目全非。这是怎么回事?难道是印度的载人飞船载入大气层的技术比我们更加先进吗?
我们先看下为什么我们的飞船外部被烧得黑不溜秋。是这样的,飞船在环绕地球飞行时速度很快,再入大气层的过程中气动加热效应很强烈,外部温度急剧上升到1000多℃,不同位置的温度不同,其中“迎风面”的温度最高,所以被烧得黑不溜秋,而“背风面”温度相对较低没有被烧得黑不溜秋,但是变成了金灿灿那样。这就是为什么神舟飞船返回舱有一面是金灿灿,有一面是黑不溜秋的原因。
经受这么高温的灼烧,飞船返回舱外部需要涂上烧蚀材料才行,不然会被烧毁。而这些烧蚀材料会在高温的灼烧下会脱落带走大量的热量,从而保证返回舱不被烧毁,所以温度最高的那一侧就像马蜂窝那样。这样的情况,美国、俄罗斯的飞船一样存在,只是存在程度差异而已。
而印度的那艘飞船的情况就不同了,看起来很干净整洁,崭新如初,完全就没有灼烧的感觉。所以不少人认为是印度的飞船技术比中国、美国、俄罗斯更加先进。其实不是这样的。
印度在2023年测试的是飞船的逃逸系统,并没有完成一次环绕地球飞行,最高的高度只达到了17公里而已,都还没进入外太空(没有跨过100公里卡门线)。而且,在测试中印度的飞船速度也不是很快,所以坠落的过程中没有经历与大气层高温摩擦的过程,无法与中国、美国、俄罗斯的载人飞船相提并论。所以,并不是印度的技术更胜一筹。
如果印度的飞船在今年第四季顺利实施首次无人飞行任务的话,那它在返回地球的过程中也需要经受高温的灼烧,外部一样会被烧得黑不溜秋、面目全非。这是没法避免的事情,毕竟这些航天器在近地轨道飞行速度都很快,接近地球第一宇宙速度,需要在很短的时间内完成减速,最后实现着陆。在这个过程中会出现十分明显的灼烧痕迹。
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