摘要
糟糕的是,久經(jīng)考驗(yàn)的PSLV火箭發(fā)射居然失敗了,IRNSS-1H衛(wèi)星無法入軌工作!這次失敗對印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)來說是個(gè)不小的打擊,未來不短的時(shí)間內(nèi)印度的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)恐怕都無法保質(zhì)保量地提供導(dǎo)航信號,至于驗(yàn)證“公私合營”的衛(wèi)星制造質(zhì)量和使用效果,就更是無從談起了。
8月31日,印度從薩迪什亞萬航天中心使用PSLV-XL型火箭發(fā)射印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的備份星IRNSS-1H,但遺憾的是,由于整流罩未分離的低級錯(cuò)誤,發(fā)射最終失敗,IRNSS-1H衛(wèi)星損失。這次發(fā)射失敗不僅對印度的“金牌火箭”PSLV是沉重一擊,也破壞了印度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(IRNSS)完善補(bǔ)網(wǎng)的努力。
作為兩個(gè)相似的發(fā)展中國家,印度和中國一直是人們用來對比的對象,印度航天和中國航天一樣,也是各自國家的驕傲。
印度航天的技術(shù)水平和實(shí)際能力都和中國有不小的差距,突出表現(xiàn)在運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力和成功率上,印度的火箭運(yùn)載能力遠(yuǎn)低于中國運(yùn)載火箭,可靠性上也有不小的差距。GSLV火箭用于發(fā)射靜止軌道衛(wèi)星,磕磕碰碰最近幾年才走上正軌。而PSLV火箭和人們對印度火箭“不可靠”的印象截然不同,它在過去40次發(fā)射中只有兩次失敗,而且還是早期的PSLV-D1和PSLV-C1火箭,其中PSLV-C1火箭的失敗還只是一次“部分失敗”——火箭將衛(wèi)星送入的軌道偏低,衛(wèi)星最終靠自主變軌成功進(jìn)入軌道。從這個(gè)意義上說,PSLV火箭久經(jīng)考驗(yàn)成熟可靠,堪稱印度的“金牌火箭”,并以其廉價(jià)和高成功率等特點(diǎn),在國際商業(yè)市場上攻城略地,是國際微小衛(wèi)星發(fā)射市場上最具競爭力的運(yùn)載火箭,沒有之一,連“鋼鐵俠”馬斯克的獵鷹火箭都要退避三舍。
然而,8月31日晚上9點(diǎn)30分,PSLV火箭的第41次發(fā)射,也就是PSLV-C39火箭卻發(fā)射失敗了,這是PSLV火箭在連續(xù)36次成功之后的第一次失敗。這次失敗并非源自發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重問題,而是整流罩未能分離的低級錯(cuò)誤。
印度PSLV火箭正在裝配整流罩(內(nèi)里衛(wèi)星非區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星)
整流罩的主要作用是火箭穿越大氣層時(shí)保護(hù)內(nèi)部的衛(wèi)星,飛出大氣層后整流罩即分離。一般來說,整流罩質(zhì)量不輕,一旦未能分離則可能導(dǎo)致衛(wèi)星無法入軌,至少也是進(jìn)入高度低得多的軌道。
對于運(yùn)載火箭來說,整流罩是個(gè)說大不大、說小不小的問題——相比儲箱、發(fā)動(dòng)機(jī)和導(dǎo)航制導(dǎo)控制系統(tǒng),整流罩的技術(shù)難度并不高;與此同時(shí),大型整流罩的分離卻也一直是大型運(yùn)載火箭的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。我國在長征二號捆綁火箭研制過程中,4.2米直徑的大型整流罩的分離就一直是個(gè)攔路虎。事實(shí)上整流罩分離故障并不罕見,美國軌道科學(xué)公司的“金牛座”火箭就曾出現(xiàn)整流罩分離故障,連續(xù)導(dǎo)致NASA的“嗅碳”和“光輝”兩顆科學(xué)衛(wèi)星發(fā)射失敗。
我們需要看到,PSLV火箭已經(jīng)進(jìn)行了41次發(fā)射,其中只有3次發(fā)射出現(xiàn)問題,只有一次是整流罩問題。以此推測,其整流罩分離故障不太可能來自“金牛座”火箭那樣的設(shè)計(jì)問題,更可能是本次的制造質(zhì)量問題——這可能是不幸中的萬幸了。金牌火箭雖然被破了連續(xù)36次成功的金身,但未來嚴(yán)抓管理和質(zhì)量,還是有望再創(chuàng)輝煌的。
印度金牌火箭的失手讓人扼腕嘆息,但受這次失敗影響更大的,是印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
印度已經(jīng)發(fā)射了7顆區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星,包括3顆靜止軌道衛(wèi)星和4顆傾斜同步軌道衛(wèi)星,可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航能力。IRNSS和我國北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相似,只不過印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)無論在技術(shù)水平還是在導(dǎo)航精度上都不如北斗,它的設(shè)計(jì)導(dǎo)航精度只有10米。
印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)官方示意圖:三顆GEO星(1F,1C,1G),四顆IGSO星(1A,1B,1D,1E)。搞笑的是,按照A-G/1-7的順序,這張官方圖上ISRO把衛(wèi)星序號標(biāo)錯(cuò)了。應(yīng)該是GEO-6,GSO-1/GSO-2,GEO-3,GSO-4/GSO-5,GEO-7。干活太粗心,難怪衛(wèi)星打飛了。
作為一個(gè)發(fā)展中國家,印度的IRNSS系列衛(wèi)星都使用了瑞士Spectratime公司的原子鐘。瑞士公司在原子鐘領(lǐng)域享有盛譽(yù),這種選擇無可厚非,畢竟不僅我國北斗
系統(tǒng)早期采購了瑞士的原子鐘,歐洲的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也都使用Spectratime公司的原子鐘。正如金牌火箭也有失手時(shí),老牌公司也有掉鏈子的時(shí)候,今年,伽利略和IRNSS系統(tǒng)星上使用的SpectraTime原子鐘接二連三出現(xiàn)了事故。目前印度發(fā)射的第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星IRNSS-1A的全部3臺原子鐘都已失效,此外還有其他衛(wèi)星的2臺原子鐘失效,很可能在未來出現(xiàn)其他衛(wèi)星不可用的情況。印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要盡快發(fā)射備份星完成補(bǔ)網(wǎng),恢復(fù)完整的衛(wèi)星導(dǎo)航星座,提供足夠精度的導(dǎo)航信號,此外印度空間研究組織(ISRO)還計(jì)劃擴(kuò)展區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的規(guī)模,從7顆衛(wèi)星增加到11顆衛(wèi)星,進(jìn)一步擴(kuò)大導(dǎo)航信號覆蓋范圍。
印度官方發(fā)布的IRNSS主要覆蓋區(qū)域,衛(wèi)星位置和與芬蘭的相對位置(距離芬蘭5000公里);IGSO-1A/1B和GEO-1C衛(wèi)星(注:這些標(biāo)的倒是正確的);左上角是潔凈室內(nèi)的IRNSS-1B衛(wèi)星。
原子鐘失效事件發(fā)生后,ISRO決定盡快發(fā)射IRNSS-1H衛(wèi)星以取代失效的IRNSS-1A衛(wèi)星,這顆衛(wèi)星將使用瑞士公司改進(jìn)后的原子鐘,此外IRNSS-1H衛(wèi)星還大量引入印度的私營企業(yè)參與制造,下一顆編號IRNSS-1I的衛(wèi)星甚至打算將大部分制造工作交給工業(yè)界,在ISRO監(jiān)督下進(jìn)行總裝,通過“公私合營”提高效率、降低成本。
糟糕的是,久經(jīng)考驗(yàn)的PSLV火箭發(fā)射居然失敗了,IRNSS-1H衛(wèi)星無法入軌工作!這次失敗對印度區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是個(gè)不小的打擊,未來不短的時(shí)間內(nèi),該系統(tǒng)恐怕都無法保質(zhì)保量地提供導(dǎo)航信號,至于驗(yàn)證“公私合營”的衛(wèi)星制造質(zhì)量和使用效果,就更是無從談起了。
印度IRNSS導(dǎo)航系統(tǒng)缺了IRNSS-1A這顆東經(jīng)55度、傾角28.2度的傾斜同步軌道衛(wèi)星的導(dǎo)航信號,補(bǔ)網(wǎng)的IRNSS-1H衛(wèi)星又發(fā)射失敗,對印度洋西部中緯度地區(qū)的覆蓋和信號精度造成了很大的影響。印度利益悠關(guān)的波斯灣到巴基斯坦一帶,導(dǎo)航定位精度大受影響,這對近些年來高歌猛進(jìn)的印度航天來說,實(shí)在是一個(gè)噩耗。
IRNSS區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號覆蓋區(qū)域