最近,印度空间研究组织从南部安得拉邦的萨迪什·达万航天中心发射印度首颗地球静止轨道成像卫星EOS-03,但因为技术异常未能到达既定轨道。发射宣告失败,这是印度的首个地球观测卫星。

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EOS-03原本被称为GISAT-1,重约2268 公斤,是印度新一代地球观测卫星的一部分,旨在提供印度大部分地区的几乎实时图像,可用于监测自然灾害,如洪水和气旋、水体、作物、植被和森林覆盖,星上载有42米分辨率的6谱段多光谱可见光与近红外遥感器、318米分辨率的158谱段高光谱可见光与近红外遥感器和191米分辨率的256谱段高光谱短波红外遥感器,该卫星分辨率为42m,与我国6年前发射的高分四号分辨率相当。印度曾得意洋洋地表示,这颗间谍卫星是游戏规则更改器,可以提供大型"感兴趣地区"的近实时图像。

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该卫星原计划于2017年或2018年发射,但被推迟到2020年3月发射。去年3月又因为“技术原因”延期,随后定于今年四五月份的发射又因为疫情爆发拖到了8月发射。

印产发动机的发展史

因为疫情的原因,此次几乎也是印度航天第一次真正独立自主发射大型运载火箭了,以往印度的航天任务都是要依赖美国等国家的帮助,此次印度使用的火箭是GSLV-F10型号火箭。这是印度自行研发为主的运载火箭,GSLV系列为捆绑4台助推器的三级运载火箭,第一级采用固体发动机,第二级和4台捆绑助推器均采用“维卡斯”液体发动机,燃料为四氧化二氮/偏二甲肼,第三级为氢氧低温上面级。

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一般情况,印度的GSLV火箭使用俄罗斯提供的低温液态末端节引擎,而此次使用的却是印产的低温发动机,我们要知道,将重达2吨以上的重型卫星发射到地球静止轨道需要一个由低温发动机提供动力的上级。低温技术涉及使用零下183℃的液氧和零下252℃的液态氢。这项技术门槛极高,一度由拥有该技术的五个国家严密保护——美国、俄罗斯、欧洲、中国和日本。

印度的国产低温发动机计划开始于1986年,不过一度陷入了停滞,所以在90年代就进口了俄罗斯的KVD-1低温发动机进行研发,还和俄罗斯签订了协议,获得了俄罗斯的技术转让(包括转移图纸,文件和销售用于制造发动机的材料。除此之外,俄罗斯还同意帮助印度培训ISRO科学家),不过遭到了美国的反对,1993年,美国以违反《导弹及其技术控制制度》为由,对印度航天实施制裁,并向俄罗斯施压,停止出口,因为美国的原因,印度只获得了俄罗斯的部分技术。这让印度的研发之路异常艰难,最终,印度花了十几年的时间,才研究出由7.5吨推力的CE-7.5低温发动机,以及由其驱动的低温上面级C-12。(在这个过程中,印度获得了前俄罗斯空间技术人员的帮助,协助其开发工作)。2014年,携带了印产发动机的G火箭成功地将GSAT-14通信卫星送入地球同步转移轨道。

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此后,印度又研发成功了C-25液氢/液氧燃料上面级,由一台印度国产低温发动机驱动,即CE-20,CE-20是第一台采用气体发生器循环的印度低温发动机,该发动机可产生200 kN的标称推力,但其操作推力范围在180 kN至220 kN之间,可设置为它们之间的任何固定值。燃烧室以5.05混合比在6MPa下燃烧液态氢和液态氧。发动机的推重比为34.7,真空中的比冲为444秒(4.35公里/秒)。而这也标志着印度结束了无法发射重量超过2.3吨卫星的历史,使印度成为美、俄、欧、日、中之后,世界第六个具备低温火箭发动机技术的国家。

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总结

而这次发射采用的就是CE-20发动机。此次EOS-03失败的原因就是出在了印产发动机上,由于技术异常,低温上面级未能点火,发射任务未能如期完成。

从印度空间研究组织(ISRO)网播显示的基于火箭遥测数据的模拟画面看,三级随后似乎很快就开始了翻滚,从而失去了姿态控制。导致发射失利。这是2017年以来,印度首次发射失败,结束了连续14次成功发射。这也是GSLV系列火箭发射的14次以来,第4次发射失败。

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不过这次发射不能说明印产发动机不靠谱,毕竟它此前有过成功发射的案例,但是这说明了印度航天还是存在问题,因为疫情的原因,这是印度少有的完全独立自主的航天发射任务,这次失败说明了印度在航天发明需要进步学习的地方还很多。