非合作目標(biāo)交會(huì)對(duì)接

此次印度驗(yàn)證非合作目標(biāo)交會(huì)對(duì)接，實(shí)在是讓人刮目相看。非合作目標(biāo)交會(huì)對(duì)接的難度和復(fù)雜度要大得多。這種情況下，目標(biāo)航天器并不是為對(duì)接任務(wù)設(shè)計(jì)的，可能根本沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接接口，也沒(méi)有能力精確調(diào)整姿態(tài)，而且衛(wèi)星碎片等太空垃圾的軌道參數(shù)、質(zhì)量結(jié)構(gòu)都不一定明確可知。

機(jī)械臂是非合作目標(biāo)交會(huì)對(duì)接的關(guān)鍵設(shè)備之一。可用于目標(biāo)捕獲與抓取、姿態(tài)調(diào)整輔助和近距離操作保障。機(jī)械臂一般有著多個(gè)自由度的關(guān)節(jié)，可以在三維空間中實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)組合，其設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，研發(fā)難度比較高。

比如加拿大為國(guó)際空間站研制的“加拿大臂2”有7個(gè)自由度，這使其能夠像人的手臂一樣靈活地彎曲、扭轉(zhuǎn)、伸展，從而適應(yīng)不同形狀、不同姿態(tài)非合作目標(biāo)的抓取和操作需求，能夠到達(dá)追蹤航天器周邊不同方位去完成任務(wù)。中國(guó)在天宮空間站部署的一大一小機(jī)械臂水平也非常高，不光可以在艙體爬行，雙臂甚至可以協(xié)同工作。

PSLV-C60任務(wù)中POEM-4上的24個(gè)有效載荷，排名前二的就是RRM-TD行走機(jī)械臂和太空碎片捕獲機(jī)械手。RRM-TD是印度第一臺(tái)具有行走能力的太空機(jī)械臂，也有7個(gè)自由度，可爬行到指定位置。太空碎片捕獲機(jī)械手利用視覺(jué)伺服和物體運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)來(lái)捕獲系繩連接的碎片。在首次實(shí)驗(yàn)成功演示之后，未來(lái)將具備捕獲自由漂浮碎片，以及為系繩連接和自由漂浮的航天器進(jìn)行燃料加注的能力。

上圖為RRM-TD行走機(jī)械臂，下圖為太空碎片捕獲機(jī)械手。圖片來(lái)源：ISRO

印度對(duì)于遙感極其重視

印度一直希望在太空部署強(qiáng)大的合成孔徑雷達(dá)與光學(xué)成像相結(jié)合的遙感星座，巨大的民用和軍用價(jià)值不言而喻。SDX01和SDX02在完成對(duì)接和分離操作之后，將執(zhí)行后續(xù)的太空任務(wù)，整體傾向于偵察、遙感。

SDX01上搭載的高分辨率相機(jī)（HRC），憑借其在特定高度下具有一定尺寸的瞬時(shí)視場(chǎng)角以及不同模式下相應(yīng)的幅寬，能夠?qū)δ繕?biāo)區(qū)域進(jìn)行拍攝成像，可用于獲取地面等目標(biāo)的相關(guān)影像信息，從這個(gè)角度講具備類似偵察、遙感功能。

SDX02上搭載的微型多光譜有效載荷（MMX），有著特定波段范圍的可見(jiàn)近紅外波段，并且在相應(yīng)高度下有對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)視場(chǎng)角和幅寬，這種多光譜成像能力有助于對(duì)自然資源、植被等情況進(jìn)行觀測(cè)和分析，也符合常見(jiàn)遙感任務(wù)的范疇。

還有兩個(gè)載荷跟合成孔徑雷達(dá)有關(guān)。GLX-SQ項(xiàng)目用于演示在太空環(huán)境中合成孔徑雷達(dá)（SAR）圖像的生成、采集以及處理過(guò)程。其目標(biāo)是在10分鐘以內(nèi)完成圖像處理和壓縮工作，將400兆字節(jié)的原始數(shù)據(jù)壓縮至不足1.5兆字節(jié)。

伐樓拿項(xiàng)目（Varuna，印度掌控秩序與水的神）驗(yàn)證立方體衛(wèi)星的合成孔徑雷達(dá)能力。單個(gè)小型立方體衛(wèi)星的合成孔徑雷達(dá)性能當(dāng)然比不過(guò)專業(yè)的大衛(wèi)星，但是其造價(jià)極其低廉，組網(wǎng)以后性能相當(dāng)可觀。通過(guò)組網(wǎng)形成衛(wèi)星星座，可以增加重訪率，也就是對(duì)同一區(qū)域能夠更頻繁地進(jìn)行觀測(cè)成像，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的近實(shí)時(shí)、全方位監(jiān)測(cè)。

印度要造空間站，太空交會(huì)對(duì)接是必修課。圖片來(lái)源：ISRO

如何評(píng)價(jià)印度的首次

美俄的首次，現(xiàn)來(lái)看來(lái)畢竟原始，當(dāng)然無(wú)法用上星間鏈路和差分全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)這些高新技術(shù)。跟美俄中的首次相比，印度的首次太空對(duì)接試驗(yàn)，吃了時(shí)代技術(shù)進(jìn)步的紅利，總體水平不算太低，很有印度式精打細(xì)算風(fēng)格。比如與國(guó)際主流接軌的周邊式設(shè)計(jì)，在一定程度上反映了印度航天技術(shù)的現(xiàn)代化水平和國(guó)際適應(yīng)性，為未來(lái)與其他國(guó)家開(kāi)展航天合作或國(guó)際空間站對(duì)接任務(wù)提供了技術(shù)接口的可能性。

通過(guò)此次試驗(yàn)，印度在航天資源利用上達(dá)到了新的高度，PSLV-C60火箭的多功能應(yīng)用，從單純的運(yùn)載工具轉(zhuǎn)變?yōu)榧l(fā)射、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)于一體的綜合平臺(tái)，大幅提升了航天任務(wù)的性價(jià)比，為其后續(xù)航天項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性提供了良好范例。

更為關(guān)鍵的是，此次試驗(yàn)緊密契合載人航天發(fā)展脈絡(luò)，合作與非合作目標(biāo)交會(huì)對(duì)接技術(shù)的驗(yàn)證，是印度邁向載人航天實(shí)質(zhì)性階段的重要里程碑，為印度自主建設(shè)空間站和開(kāi)展載人登月計(jì)劃筑牢了前期技術(shù)根基。

印度此次太空對(duì)接雖取得階段性成果，但也需清醒認(rèn)識(shí)到其航天之路仍布滿荊棘。過(guò)往經(jīng)驗(yàn)表明，印度在軍工和科研項(xiàng)目上常受延期困擾，阿瓊坦克與LCA戰(zhàn)斗機(jī)便是例證。航天領(lǐng)域技術(shù)復(fù)雜程度更甚，后續(xù)任務(wù)挑戰(zhàn)重重。

盡管此次展示了一定技術(shù)實(shí)力，但在長(zhǎng)期穩(wěn)定推進(jìn)太空項(xiàng)目、確保技術(shù)持續(xù)升級(jí)以及大規(guī)模應(yīng)用轉(zhuǎn)化等方面，印度仍需投入大量精力，接受時(shí)間與實(shí)踐的嚴(yán)格檢驗(yàn)，其能否真正在全球航天競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，尚有待進(jìn)一步觀察，未來(lái)充滿不確定性與艱難險(xiǎn)阻。

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