深入分析印度“一箭十星”之其箭、其星及其真实能力!

文章提交者：jiangnanjita 加贴在 尖端科技 铁血论坛

印度当地时间4月28日9时20分（北京时间11时50分），一枚印度PSLV-C9火箭从位于印度南部的斯里赫里戈达航天发射场成功发射10颗卫星。

印度此举引起一些恐慌，大家担心印度的航天实力已经超过了中国。


果真如此吗？下面我们就来分析一下真实的“一箭十星”及其技术能力。


一、“一箭十星”之其箭

PSLV—C9型运载火箭（极地卫星运载火箭）是印度自行研制的四级运载火箭该火箭有4级，火箭全长44.4m，起飞重量230吨，是目前印度最可靠的空间发射器。这是极轨卫星运载火箭第13次发射，也是第3次采用核心节，无加挂式推进器的结构。

二、“一箭十星”之其星（主要有效载荷）

全部10颗卫星合计质量为824千克。

星一：“CARTOSAT-2A”是一颗全天候的侦察卫星，重约690千克，配有一台先进的全色照相机，可以提供特定场景的点成像，用于制图。照相机能拍摄电磁谱可见区域的黑白照片，空间分辨率约为1米。该卫星是一颗先进遥感卫星，具有高灵敏性，能独立操纵，垂直轨迹可达45度以上。卫星上采用了若干新技术，如照相机单轴双镜，基于电光结构的碳纤维增强塑料，轻质、大尺寸镜片、JPEG如数据压缩、先进的固体记录器、高能恒星传感器。CARTOSAT-2A 用于规划城市和农村的发展项目，同时也可用于情报收集工作。此前报道称，尽管印度太空研究组织官员不愿对这颗遥感卫星是否为印度首枚国产军用卫星做出评论，但该组织官员已经充分暗示卫星能够用于军事用途。

星二：“印度迷你卫星”由印度太空研究组织研制，起飞重量为83千克。该卫星使用了多种新技术，配有微小子系统。卫星携带了两个光学有效载荷：其一为多光谱照相机（Mx Payload），另一为高光谱照相机（HySI Payload）。这两个有效载荷都在电磁谱可见区域与近红外区域内运行。多光谱照相机的分辨率为37米，高光谱照相机分辨率约为506米。

星三：“CanX-6加拿大先进纳太空实验卫星”，卫星重约 6.5 千克，寿命期为6个月。旨在通过为高性能太空任务建造高成本效益的新型卫星，来促进太空研究和探索。

星四：“CanX-2 加拿大先进纳太空实验卫星”，主要任务是进行GPS无线电掩星试验，判断大气垂直特性。

星五：Cute 1.7 + APD II卫星，日本Cute-1卫星(2003年发射)的后继星，旨在试验新的设计技术。

星六：AAU CUBSAT-II卫星，丹麦aalborg 大学建造的科学实验卫星。

星七：COMPASS 1卫星，德国大学建造，旨在获取地面图像，验证微型卫星平台。

星八：Delfi C3卫星，荷兰大学建造，旨在验证星上新技术。

星九：SEEDS 2卫星，日本高校研发的科学实验卫星。

星十：Rubin 8-AIS卫星，德国建造，将验证自动识别系统在轨信号接收器，以及经由ORBCOMM和铱星的数据传输。


三、“一箭十星”之其真实能力。

1、技术分析一箭多星及其潜在军事价值

一枚运载火箭发射多种不同轨道的卫星是比较复杂的，不容易掌握，因此一箭多星的发射成功，标志着运载火箭能力的提高，也标志着发射技术和火箭与卫星分离技术上的新突破。1981年，我国“风暴”运载火箭携带着“实践”2号、“实践”2号甲和“实践”2号乙三颗卫星，第一次完成了一箭三星发射。起飞后7分20秒，“实践”2号甲、“实践”2号乙与运载火箭分离，再过3秒钟，“实践”2号又与火箭分离。三颗卫星离开运载火箭后，分别顺利进入预定的地球轨道。这次，印度“一箭十星”，首先释放的是星一（CARTOSAT-2A），发射885秒后，卫星被释放到距地面635公里的极地太阳同步轨道上，轨道与赤道的倾角大约为97.94度。发射930秒后，火箭释放质量大约为83千克的星二（印度迷你卫星），随后，8颗质量在3千克至16千克之间的超小型卫星（星三—星十）每隔几秒释放一颗，直到8颗卫星全部释放完毕。

多星分时释放技术实际上是卫星分离技术的一大突破，完成这一技术的关键设备在于时间程序机构的应用，通过时间程序机构控制爆炸螺栓按照预订的程序释放卫星，这一时间间隔是经过严格计算的，因此，一箭多星难在如何精确控制爆炸螺栓及时工作（这一点在嫦娥奔月时也是最关键的一环）。在俄罗斯空间技术的大力支持下，印度掌握这一已经十分成熟的技术也是在情在理。

对于印度而言，一箭多星技术的掌握很好的映射了潜在的“导弹分导技术”的应用，但是和“一箭多星相比”，导弹分导技术更加难以掌握。因为发射卫星只要打入太空轨道即实现目标，而导弹分导目的在于攻击不同的地面目标，存在导弹弹头再入段的问题，如何控制好再入角度直接关系到导弹的实际命中精度。故一箭多星只是导弹分导技术的前奏曲，印度如何做好下面的工作还有很长的一段路要走。


但是我们也必须正视印度一箭多星能力，这种一次发射若干卫星的做法在战时是有一定的意义的，能够快速弥补战场天网不足，编织战术侦察体系，尤其是在纳米卫星问世后更会有实际意义。

2、客观分析PSLV—C9型运载火箭（极地卫星运载火箭）

我们必须承认也应该祝贺，在美、俄等国大力支持下，印度航天事业已经有了长足的进步。目前，印度的运载火箭已经形成系列，包括极地轨道、同步轨道、近地轨道等，并且即将开展深空探测和载人航天工程，对于这一切，我们紧邻取得的成果，我们必须正确的去面对。可以这么说，印度航天工业是一个国际社会广泛支持下的航天机构的缩影，他们可以获得精密的箭载仪器设备、火箭发动机等等核心装备来弥补其航天工业、航天工艺上的不足。

但是我们也要看到印度存在的不足之处。第一，印度运载火箭的发射重量十分有限，目前不具备发射超大载荷的能力；第二，印度的火箭发动机是其软肋，目前主要依靠进口；第三，本次一箭十星的总重量为824千克，不足1000千克，作为军用导弹弹头分导，印度目前不具备核弹小型化技术，因此，根本就不具备实际运载能力。

我们国家早在1981年就已经掌握了一箭多星技术，并多次实现一箭多星发射，但是一箭十星还没有实践过，主要是没有这一需求牵引。客观来讲，这种技术对我们而言仅仅增加了工作繁琐性和设备可靠性的考验，总体实现起来并不困难。因此，我们不需要妄自菲薄。

3、需要澄清几个概念性问题

第一，火箭并非级数越多越先进。理论上讲，级数越多，载荷能力越强，射程越远，但是随着级数的增多，火箭的可靠性会降低，因为火箭级间分离本身就是一个风险很大的技术难点。鉴于此，中国的运载火箭多为二到三级，一般低轨道发射两级火箭就足已，同步轨道或者深空探测三级火箭即可，为了提升运载能力，还可以在主芯级捆绑助推器等方式。另外，目前的卫星多自带微型推进系统，能够在地面指控下，自行从转移轨道过渡到预定轨道。这一切说明，提高运载能力并非只有增加级数这一条路可走。印度本次功臣PSLV—C9型运载火箭（极地卫星运载火箭）为四级运载工具，但其发射重量确实有些不尽人意，这与其发动机推力本身有直接关系。要想减少级数，必须研发大推力、高能推进剂的火箭发动机，这一点是印度的劣势。

第二，固态推进剂的运载火箭就一定先进。印度PSLV—C9型运载火箭（极地卫星运载火箭）上面级采用了固体火箭发动机，于是就有国人惊呼，中国火箭何等的落后，依然在使用淘汰的液态发动机。这同样也是一个误区，不同于导弹需要快速反应能力，运载火箭主要是为了发射卫星，如何有效的发射大载荷卫星，并实现精准的进入轨道，才是运载火箭工程重点考虑的问题。和液态推进剂相比，固态推进剂具有高能、准备时间短等优势，但是固态推进剂对于发射卫星等航天器而言，存在最大的致命问题有两个：第一，固态推进剂较为危险，稳定性差，易爆炸；第二，固态推进剂不适合于做宇航推进在于其不可控，一旦燃烧无法控制，直到燃料耗尽为止，无法多次点火工作，而液态推进剂的控制有如“水龙头”阀门，关上阀门，发动机就停止工作，打开阀门，发动机继续工作，运用自如，嫦娥之所以能奔月成功，其核心技术也在于此。因此，目前各航天大国的下一代航天器瞄准的依旧是可控、高能量的液态推进剂发动机，比如，使用液氢、液氧燃料的低温高能氢氧发动机就是一个发展方向。

以上是针对印度“一箭十星”新闻所做的客观分析，以飨广大朋友，如有不妥，望给予指正。