进入21世纪后,越来越多的国家开始参与深空探测任务。其中,韩国宇宙航空厅(KASA)在其2045年前的火星探测计划中宣布,他们将在2040年代参与载人火星探测任务,并计划使用自主技术,在2045年前将火星着陆器成功送上火星表面。
除了韩国之外,印度也是一个积极推进深空探测的国家。印度长期以来有一个目标,那就是在国际舞台上成为一个具有影响力的大国。为了实现这一目标,印度的深空探测任务往往紧跟中国、美国和俄罗斯的步伐。印度此前已经成功发射了月船2号和月船3号探测器进行登月任务,其中月船2号探测器虽然在月球表面坠毁,但月船3号任务则取得了成功,使得印度成为世界上第四个实现软着陆月球的国家。 基于月船3号任务的成功,印度决定开展更为宏伟的月船4号任务,计划将探测器送上月球进行采样并将样本带回地球。这一任务与我国的嫦娥五号和嫦娥六号任务类似,最大的区别在于印度计划采集的月球样本量更大。预计如果任务成功,印度将带回约5公斤的月球样本,而我们之前的嫦娥五号和嫦娥六号探测器带回的样本量要少得多。 印度计划在2027年启动月船4号任务,探测器的采样地点位于月球南纬84°至86°区域。尽管这个目标非常宏大,但考虑到印度此前航天任务的推迟记录,能否按计划执行仍然存在很大变数。实际上,印度航天事业的一大特点就是任务常常延误。 例如,月船2号探测器本计划于2027年发射,但因多种原因推迟了多次,最终直到2019年才成功发射。然而,这次登月任务以失败告终。之后,印度在2023年成功实施了月船3号任务,成功将探测器送上月球,标志着印度成为第四个实现软着陆的国家。 月船4号任务相比之前的月船2号和月船3号任务,其难度要大得多。除了对火箭推力的要求更高外,探测器还需要在月球表面采样后顺利起飞,进入月球轨道后再完成与轨道器的交会对接,最后才可以返回地球。整个过程相当复杂,挑战也很大。 尤其是在月球表面起飞这一环节,难度不小。由于月球表面没有发射场和火箭发射设备,探测器只能依靠自身的发动机完成起飞。而月球的环境极为恶劣,如何确保探测器发动机在这种极端条件下能够正常启动,是一个技术难题。 即使探测器成功从月球表面起飞,也无法直接返回地球。像嫦娥五号和嫦娥六号的上升器,必须与轨道器和返回器组合体完成对接。在38万公里远的月球轨道上,两个飞行器要高速飞行,并在轨道上实现精准对接,这对技术精度要求极高。如何在浩瀚的太空中找到对方并完成精准对接,是一项巨大的挑战。 此外,探测器在月球轨道的运行过程中,需要强大的深空测控能力才能确保任务的顺利进行。然而,印度目前还缺乏这种能力。在过去的探月任务中,印度的月船系列探测器必须依靠美国的深空探测设备来完成任务。 除了月船4号任务,印度还计划实施一系列更为宏大的航天目标,其中之一就是在2035年建成自己的空间站,并计划在2040年实现载人登月任务。为了实现这些目标,印度还有很长的路要走。首先,印度需要加入到载人航天俱乐部中,成为全球第四个能够将宇航员送入太空的国家。 目前,全球只有中国、美国和俄罗斯具备独立发射载人飞船并将航天员送入太空的能力,而印度则有可能成为第四个拥有这一能力的国家。实际上,印度早在之前就已经制定了载人航天计划。 在今年6月,美国发射了一艘载人龙飞船,将印度宇航员舒班舒·舒克拉和另外3名宇航员送上国际空间站,执行了一次为期21天的商业太空飞行任务。这是印度时隔40年后再次派宇航员进入太空,尽管此次任务中,印度宇航员还是乘坐的其他国家的飞船。 然而,印度并不满足于继续依赖其他国家的飞船。早在2006年,印度就开始研究载人航天技术,尽管由于技术原因,他们直到现在还未实现自主飞天。根据最新的计划,印度即将实施的第一个载人航天飞行任务加冈扬号将在不久后进行。 尽管如此,印度的首次载人航天任务也经历了多次推迟。原计划于今年年底进行一次不载人飞行任务,接着在明年进行两次不载人飞行任务,最终计划在2027年第一季度发射载人飞船,送3名宇航员上太空,飞行时长为3天。可是,由于印度的火箭和飞船尚未完成最终的研制与测试,首次不载人飞行任务的时间也一再推迟,现在预计明年才会进行首次无人飞行测试。如果进度进一步延误,印度或许连2027年首次载人航天任务也难以实现。 毕竟,载人航天任务比发射卫星和探测器要复杂得多。除了确保宇航员在太空中的飞行安全外,还要保障他们在任务结束后能够顺利安全返航。飞船返回地球时需要经受超过1000℃的高温,如果技术不过关,飞船可能会被烧毁。即便像日本、欧洲航天局等技术相对成熟的航天机构,至今也未能突破载人航天的瓶颈,因此,印度面临着类似的技术挑战。值得注意的是,印度的首次载人航天任务目标非常高。若成功实现,印度将超越中国、美国和俄罗斯的某些记录。例如,印度的载人飞船将首次搭载3名宇航员,而中国、美国和俄罗斯的第一艘载人飞船通常只载1名宇航员。此外,印度的载人飞行还计划飞行3天,而中国、美国和前苏联的第一艘载人飞船飞行时间都没有超过1天。印度能够在这一任务中取得如此大的进步,令人期待。