印度欲在2035年建成空间站，“拖延症”或致无法按时完成

日前，在印度测绘学会（ISG）和遥感学会（ISRS）联合主办的会议上，印度空间研究组织（ISRO）主席索马纳特（Somanath）披露了印度载人航天计划的最新进展和计划，其中，印度未来载人空间站的发展规划最为引人瞩目。

随着印度“天空之船”（Gaganyaan）载人飞船计划的推进，印度载人空间站计划也将提上日程，计划在2028年左右发射部署空间站的第一个验证模块，2035年建成印度空间站——Bharatiya Antariksha Station。那么，印度空间站水平如何？

印度公布的空间站模型。

印度载人航天：步履维艰地前行

载人航天是当今衡量一个国家综合实力的重要标志，对于想成为“有声有色大国”的印度来说，载人航天显然是一个加分项。1984年，印度空间研究组织通过和苏联的国际合作，将印度第一个航天员夏尔玛（Sharma）送入太空，他乘坐“联盟”T-11飞船前往“礼炮七号”空间站，进行了为期7天21小时40分的太空飞行。

借船上天只是发展自主载人航天能力的探路之举，最终目的是靠自己的火箭和飞船将印度人送上太空。但印度很长时间里缺乏必要的航天能力，连成熟可靠的火箭在21世纪之前都没有——印度自主研制的PSLV火箭达到成熟可靠状态已经是21世纪的事情了。虽然以PSLV火箭的运载能力足以发射与美国“水星”号相同级别的飞船，但印度空间研究组织早就接触过“联盟”号飞船，显然不会“倒行逆施”研制类似“水星”号这样技术水准低一个档次的飞船。“联盟”号飞船发射质量6.8吨，而GSLV MK II火箭近地轨道运力6吨，有传言印度曾计划用GSLV MK II火箭发射2人乘组的载人飞船，不过GSLV MK II火箭的表现也让印度有点失望——达到成熟状态是2010年后的事情。

虽然载人航天计划没有正式得到国家的立项，但为了推进载人航天计划，印度空间研究组织还是提前开始积累载人航天工程的技术和经验。2007年1月印度空间研究组织发射了名为太空舱返回试验（SRE）的试验舱，SRE-1只是一个简单的返回舱，它使用PSLV火箭发射后在地球低轨道飞行了约一个星期，随后再入返回落在孟加拉湾海面上。印度空间研究组织通过SRE-1返回舱突破了载人飞船的再入返回技术，而且热防护系统的防热瓦可以重复使用。

印度空间研究组织随后提出启动载人航天工程，计划到2015年将印度人自主送上太空，但这项计划并未得到印度政府的大力支持，印度政府只批准了2000万美元预算进行技术预研，印度空间研究组织只能继续先进行技术攻关。2008年，印度空间研究组织决定在班加罗尔建造航天员培训中心，并进行舱内和舱外航天服的研制工作，还筹备了建造载人航天任务控制中心，以及试图在斯里哈里科塔发射场建造专门的载人航天发射工位。2012年，印度“十二五”计划公布，载人航天计划仍未得到批准，这意味着印度载人航天项目正式上马最早也是2017年后的事情了。

随着GSLV MK II火箭的成熟以及新一代GSLV MK III/LVM3火箭的顺利研制，2014年12月18日，印度空间研究组织执行了LVM3的亚轨道试飞任务，发射了大气层再入实验载人舱（CARE）。重约3.7吨的CARE载人舱是未来载人飞船的全尺寸试验舱，它被加速到5.3千米/秒的速度并再入，对导航制导控制以及热防护等多项关键子系统进行了检验。当然，这么大的返回舱也意味着GSLV MK II火箭只能“望船兴叹”，需要使用运力更大的LVM3火箭发射载人飞船。此外，印度还进行了载人返回舱的空投和水面溅落试验，而飞船的服务舱研制也有进展，印度空间研究组织直接在PSLV火箭第四级的基础上，衍生研制了载人飞船的服务舱。

2017年，印度空间研究组织开始实施载人航天计划，2018年顺利完成了发射台逃逸试验。2018年8月15日，在印度国庆节上，印度总理莫迪正式宣布了名为“天空之船”（Gaganyaan）的载人航天计划，当时计划在未来7年工程预算合计1000亿卢比（约合13.5亿美元）。印度空间研究组织还公开载人飞船是典型的两舱式飞船，总重量约7吨，他们计划2021年运送3名成员进行5-7天的飞行。印度空间研究组织还派出航天员去俄罗斯进行训练，并通过国际合作在澳大利亚建立了一个地面站，用于支持未来的载人飞行。

然而，随着飞船研制工作的深入，计划没有变化快，载人返回舱变成一个5.3吨重的大型载人舱，而服务舱重量也有2.9吨，飞船总重量增加到8.2吨，Gaganyaan飞船将由通过载人认证的LVM3火箭送入400千米高度的圆轨道。印度空间研究组织显然低估了载人航天的工程难度，再加上疫情的冲击，2021年7月才进行了载人版火箭Vikas的首次热试车，2022年进行主降落伞空投试验，2023年8月完成了降落伞试验，同年10月21日进行了飞船高空逃逸试验。和印度大多数航天计划一样，载人航天计划也深受“拖延症”的困扰，印度载人飞船首次无人发射已经推迟到2024年，首次载人飞行计划在2025年实现。

载人空间站：充满变数的远景

在航天领域有一句话：造船为建站，建站为应用。载人飞船只是载人航天工程的第一步，载人航天终究是要服务于空间应用的，而要大规模开展空间科学和应用，空间站是必不可少的基础设施。印度虽然载人飞船尚未上天，但早已开展了载人空间站的预研工作。

2018年，印度载人航天工程得到正式批准，2019年6月，印度空间研究组织主席斯万（Sivan）就透露印度准备在下一阶段研制和发射空间站，据称印度空间研究组织将在2030年前后发射一个“礼炮七号”级别的20吨级单舱空间站，支持15-20天的中短期空间驻留，并开展空间微重力科学实验。载人航天工程技术涉猎范围很广，其中交会对接是必不可少的关键技术，印度版的“礼炮七号”空间站也要突破掌握空间交会对接。2019年，印度媒体报道称，印度空间研究组织早在2017年就开始空间在轨对接技术研究，未来将发射两颗小卫星，开展空间对接实验（SPADEX）。

2021年，全球航天探索大会（GLEX 2021）上，印度空间研究组织主席斯万提到，印度未来将研制载人空间站，实现长期轨道驻留能力，他展示的幻灯片中空间站核心舱对接了两艘Gaganyaan飞船，另外还有两个疑似实验舱，核心舱上还有机械臂和气闸舱，性能指标比最初的“礼炮”系列空间站仿制版有了很大提高。根据公开消息，曾计划在2021年底进行首飞的Gaganyaan飞船推迟到2023年，但2022年斯万主席还继续表示，这个更大更复杂的空间站要在2030年左右建成。

2022年印度空间研究组织又展示了新的空间站模型，这个名为微重力实验载人轨道空间站（HOME）的空间站由服务舱、居住舱和推进舱以及充气舱段组成，夸张的是HOME模型上不仅有三个常规舱段，还有两个充气展开舱段，并对接了4艘Gaganyaan飞船！然而，考虑到印度载人飞船尚未发射升空，印度空间研究组织主要精力还是集中在载人飞船上，展出的各种载人空间站构型并没有多大参考价值。未来随着印度载人航天工程的实施，以及印度经济发展和政府支持的变化，空间站设计方案随时会进行修改。2023年新上任的印度空间研究组织主席索马纳特接受采访时表示，Gaganyaan计划旨在实现独立自主的太空飞行能力，一旦突破载人航天飞行能力，后续将在未来20到25年内实施空间站计划，空间站已经被确定为印度空间研究组织未来十年的主要目标。从现有信息看，印度空间站不再是“礼炮七号”的仿制品，而是典型的多舱式空间站。

印度空间站的设计也在不断变化，印度空间研究组织主席索马纳特2023年11月在会议上展示的幻灯片，计划在2026-2028年先使用Gaganyaan飞船携带小型充气舱，在轨测试充气太空舱展开技术，然后进行在轨交会对接试验。他还提到印度空间站包括生活舱、指令和推进舱以及充气舱等三个舱段，空间站总质量约25吨，最终在2035年左右完成空间站的建造。印度载人空间站尚未正式立项，无论是2035年的建成时间，还是25吨的总质量，或是三舱的设计构型，显然并未确定，印度空间站方案仍会继续变动。

综合印度空间研究组织公开的消息，Gaganyaan飞船使用LVM3火箭发射，现有方案中空间站舱段也将使用LVM3火箭发射，而LVM3火箭的近地轨道运力只有约10吨，这可能是三舱空间站总质量只有25吨的关键。

2017年首飞的LVM3火箭并非印度运载火箭发展的终点，印度空间研究组织正在改进升级LVM3火箭，计划将火箭同步转移轨道运力从4吨增加到6-6.5吨，相应的近地轨道运力也能达到15吨左右。另外，印度还在研制新一代火箭NGLV，它将取代现有的PSLV、GSLV和LVM3等运载火箭，NGLV火箭具有20吨级的近地轨道运力，计划在2030年左右进行首飞。

印度空间研究组织主席索马纳特还表示，NGLV火箭将用于支持未来的商业发射、深空探索和载人航天任务，现在的25吨级的空间站可能是权宜之计，随着NGLV火箭的研制，印度空间研究组织很可能会研发20吨级舱段，建造3舱或是更多舱段的大型永久性空间站。印度空间站计划看起来雄心勃勃，但还有很多关键技术亟待突破，很可能像大多数印度航天计划一样，无法按时完成。而且不少印度航天计划好高骛远，脱离印度航天工业和技术水平，实际结果与PPT有很大的出入。