一枚超载12%燃料的火箭,将印度重达4.4吨的通信卫星抛入近地点仅169公里的错误轨道。卫星如何在燃料有限的绝境中自救?三次精准点火、分阶段变轨,虽最终进入地球静止轨道,却代价沉重——服务寿命从10年缩至六七年,海军通信战略目标被迫调整。这背后,是印度航天依赖进口发动机、推进剂甚至星载计算机的隐忧。专家文轩指出:基础工业薄弱、核心技术受制于人,仍是印度航天迈向自主创新最难啃的骨头。成功与失败之间,航天事业的每一步都写着艰辛。
Hello大家好,欢迎收听我们的播客,我是主持人小玲。今天,我们有幸请到了航天专家文轩老师,一起来聊聊最近的热点话题。大家好,我是文轩很开心能和小林一起探讨这个话题。今天咱们来聊一聊最近印度航天搞的一个大动作,他们用一枚lvm三重型火箭,竟然把一个4.4吨的卫星送到了轨道上,这可是印度航天的一个新的里程碑。没错,没错,而且这枚火箭还创下了一个新的激怒,就是它把卫星送到了一个比预计的要低很多的轨道上面。然后,这个卫星其实也经历了一些比较惊险的时刻,就是它的轨道的修正,包括它的燃料的消耗都出现了一些问题。但是最后还是安全的进入了它的目标轨道。咱们先来聊第一趴,就是这个发射的盛况和背后的故事,首先,第一问,lvm三火箭这次到底把cms3卫星送到了什么样的轨道上面。其实这次发射最遗憾的就是火箭的二级发动机在工作的时候出现了异常,然后,导致这个卫星没有能够进入到它预定的地球同步转移轨道,而是被甩到了一个镜地点只有169公里的一个非常低的轨道上面。那这个距离偏差确实太大了。对没错,就是它远地点也只达到了32000公里,远低于设计值,然后它的轨道倾角也偏差了一度多,就是它整个轨道的参数全部都是低于设计值的,所以它整个这个卫星的部署是完全偏离了它的逾期的。为什么会发生这样的事情背后的技术原因到底是什么?其实根本原因就是超载这个火箭的心,二级多装了12%的燃料,然后这就破坏了它原有的平衡,导致发动机在工作的时候产生异常震东。推力也不稳定,所以说就是超载直接影响了火箭的性能。对,没错,然后这个发动机的推力曲线就变了,它的这个末级的速度就没有办法达到设计值,所以卫星就被甩到了这个错误的轨道上面。就是说这个火箭明明超载了,那在发射的过程当中,具体都带来了哪些麻烦。就是超载之后,这个火箭的舰体结构燃料储箱,包括发动机的推力曲线,全部都要重新计算,然后它这个发动机在工作的时候异常震动,导致推力不稳定,所以卫星在上升的过程当中,就不断的被推到不同的方向,所以它的这个轨道就越来越低,最后就远远没有达到。它应该达到的高度,就是说整个救援的难度是超乎想象的。对,没错,然后卫星的滋生燃料又有限,它就必须要非常精准的去操作,才能把它救回来,否则的话,它就会直接坠入大气层,烧毁所以整个这个变轨,包括轨道的修正都要在非常有限的时间内完成而且要消耗大量的燃料。所以它的这个服务寿命也会大大缩短,它的这个覆盖范围和信号的稳定性都会受到影响好,关羽发射盛况和技术原因。这部分内容咱们就先聊到这儿,休息一下马上回来。然后,咱们来聊第二部分,就是说这个卫星怎么自救对吧,就是说这个cms3卫星在发射的过程当中,轨道出现了偏差,那它具体是怎么通过自身的设备来修正轨道的。就是它其实带着差不多1200公斤的燃料,然后它有普通的发动机,可以进行多次的点火,那它就是通过几次的变轨把自己的近地点从169公里抬到了250公里以上。那这个就是说卫星本身到底是怎么做到精确的修正自己的轨道,就是它其实有三个轴向都可以进行发动机的点火,然后它可以通过多次的短时间的点火,来逐步的调整它的这个轨道。所以他不是说一次就成功的。对,没错,就是他第一次点火是为了把镜地点抬起来,第二次和第三次是为了抬高远地点,同时修正它的这个轨道的倾角,为的就是让它能够最终进入到那个地球静止轨道,对,那这个卫星的轨道修正到底带来了哪些实际的影响呢?它最后还是成功的进入了地球静止轨道,但是它的近地点和远地点都比预计的要低,那它的这个覆盖范围就会比原先设计的要笑,然后信号的稳定性也会受影响,就是说这个卫星的实际性能肯定是要打折扣的。对,没错,然后它的这个服务寿命也会缩短,原本它可以服务10年以上的,现在可能就只有六七年,它原来的那个为印度海军设计的远洋的通信的方案也就没有办法实现了那它的整个战略目标就要重新考虑。关于卫星自救这部分,最关键的就是修正过程。咱聊的挺透,先暂停,休息一下再继续。然后,咱们来进入我们的第三部分,咱们来聊一聊印度航天现在面临的一些难题和他们的未来的挑战。好吧,那第一个问题,咱们先来聊一聊,印度航天在技术上面临哪些比较棘手的障碍,其实印度航天它虽然说最近这几年有了lvm三重型火箭,然后也有了一些卫星的成功发射。但是其实它的核心技术还是有很多是依赖外部的,比如说它的这个火箭的发动机,它的这个低温上面级的发动机的技术是从俄罗斯买的,它的固体助推器的推进剂的配方也是俄罗斯的然后它的液体发动机的一些关键的公司涡轮泵什么的都是法国的所以它整个的系统的集成是它的强项但是它的核心的部件都是要靠别人的,所以说这个火箭的可靠性和安全性,其实海是打了一个问号的。对,没错,包括它的这个卫星的平台也是有很多国外的组践踏的这个星载的计算机,高功率的通信转发器都是进口的所以它整个的系统的兼容性和可靠性其实是受到限制的,它一旦受到国际形势的影响,或者说供应商出现问题,它整个的航天项目就会受到很大的冲击。印度航天现在在发展的过程当中,最让人头疼的短板到底是什么?就是它的基础工业实在是太薄弱了,就它的火箭的发动机的关键部件。包括它的卫星的平台很多都是要靠进口的,那它一旦受到国际形势的影响,或者说供应商出现问题,它整个的航天项目就会受到很大的冲击。所以说自主创新的能力还是受限制的。没错,然后包括它的航天文化的氛围,包括它的管理的水平,其实跟欧美这些国家也是差距很大的那它的航天的体系也还没有完全的成熟,所以说他要想真正的实现这个高端的突破,还是有很多很硬的骨头要啃的。你觉得印度航天想要真正的实现突破?他要怎么去走下一步?他现在各种技术各种能力,其实都是停拼凑起来的,就他这个火箭卫星虽然说最近有进步。但是它的核心的能力,其实还是没有完全的。那它未来的重点我觉得还是要放在提升自己的基础工业的能力上,然后加强自己的自主创新的能力。只有这样才能够真正的摆脱这种受制于人,实现可持续的发展。对,今天咱们聊了这么多,关于印度航天的这个超载发射背后的一些故事,然后,也看到了这个cms3卫星它是怎么凭借自己的能力去自救的也看到了印度航天在技术上面临的一些难题所以说航天真的不是一件简单的事,无论是成功还是失败,背后都有太多的艰辛和挑战。好了,那么这期节目咱们就到这里了,然后感谢大家的收听,咱们下期再见。白白