印度月船3号成功着陆月球南极，他们的航天水平到底怎么样？

2023年8月23日，印度的月船3号成功登陆月球南极。

今天咱们从头捋一捋印度航天的发展历程和技术路线。1947年，印度独立，因为二战并没有怎么在其本土进行，独立的过程也并没有经过鏖战，英国在印度经营这么多年剩下的工业和教育基础都还在，所以相比咱们新中国刚成立那会儿来说，印度的起点要比咱们多多少少高一点。不仅起点高一点，他们的国际环境也比咱们强，与咱们不同，并没有一个像美国超级大国想要把他扼杀在摇篮里。看上去这样的起点和环境应该更有利于航天技术发展，但实则恰恰相反，正是因为国际环境的松弛，使他们并不需要尽快拥有核技术和弹道导弹技术，而我之前讲过，各国的航天都是从弹道导弹开始的，这俩本质上一回事儿。

到60年代，印度人都没有正儿八经搞过航天，甚至没有专门搞航天的国家部门。1962年，印度跟咱们打了一仗，这才开始全力追赶。这个时候，咱们的东风一型弹道导弹已经成功试射了，东风二已经在研制了，但印度这边还啥都没有呢。咱们的东风一号是从苏联提供的P2导弹仿来的，相当于是苏联给了技术，印度能不能这么做呢？不能，因为他们当时正在搞不结盟运动，就是不管美国或苏联，我都既不跟你结盟，也不跟你敌对，主打一个若即若离，那自然就不可能拿到弹道导弹这么重要的技术。

没有盟友也就没有敌对阵营，他们可以从各国买探空火箭回来研究，就那种碗口粗、几米长的小玩意儿，美国的、苏联的、法国的都有。1967年，印度终于成功发射了他们的第一枚探空火箭“鲁西尼”，它全长“足足”有150厘米，能飞“足足”10000米高，到今天也就是个防雹火箭的水平。

三年之后，中国的长征一号火箭带着东方红一号卫星进入了地球轨道，这回印度彻底坐不住了，怎么办？那时候中苏关系已经破裂了，苏联一直积极拉拢印度，顺水推舟的事情不干白不干，于是印度跟苏联签订了协议，用印度一些重要港口的使用权，交换航天技术的合作。让苏联手把手教印度造火箭这时候是来不及了，所以印度就先自己造了一颗人造地球卫星，让苏联用他们的火箭给打上去。

图片来自图虫网

接着在经历了一次发射失败之后，1980年，印度自主研制的SLV-3火箭将他们的鲁西尼-1卫星，送上了太空。看起来，印度人终于掌握了航天技术，但是如果我们来看一下这个SLV-3的话就会发现，它其实有一些奇葩，这是用四级的纯固体火箭。我之前讲过，固体火箭相对液体火箭来说简单一些，但是效率也比较低，所以为了能够入轨，印度只好分了4级，才能将35公斤的鲁西尼-1送上太空，而且轨道高度比较低，运行了20个月就坠入大气层了。而咱们的东方红一号重量是173公斤，而且轨道高度更高，1970年发射到现在还在那转悠呢。

印度人也知道，这个SLV火箭能力太弱，只能解决一个有没有的问题，但绝对不实用，不到40公斤的运载能力啥也干不成。于是他们又在SLV的基础上弄出了ASLV，事实上就是在原来的基础上又在一级加了助推器，所有的这些还都是固体火箭发动机。ASLV也确实把运载能力提升了，提升到多少呢？近地轨道150公斤，还是不如咱们长征一号。ASLV首次发射的时候时间已经来到了1987年，还有一年多我就要出生了。但直到我上了学前班，1994年，才在第四次试射当中取得了彻底的成功，成功了之后印度立马把这个火箭给抛弃了，因为固体火箭的硬伤就是效率低，所以很难用它造出大运载能力的火箭。

印度卫星造的风生水起，各种通讯卫星、科学卫星，一个接一个，这些卫星要么太大，要么需要送到极地轨道，ASLV都做不到，所以那段时间印度是尝遍了有星无箭的苦。于是印度人痛定思痛，跟液体火箭发动机开始死磕。借助苏联的部分经验，他们终于造出了PSLV，他的芯级有四级，一三级是固体，二四级是液体，以及还绑了六枚固体火箭助推器，跟印度的摩托车似的，近地轨道运载能力3.8吨，还能把1.2吨的载荷送到地球同步轨道。

别看设计依然剑走偏锋，与美苏都有所不同，但结果非常好，从90年代初开始，一直使用到了现在，可靠性非常高，不仅承担了很多次的商业卫星发射任务，上次那个一箭104星天女散花也是他后来的改进型干的。PSLV的意义不仅在于印度从此终于有了一款能用好用的火箭，更重要的是，让印度搞出了一种劳苦功高的液体火箭发动机vikas，这台发动机是印度在法国的维京-2型发动机，也就是阿丽亚娜火箭的那个发动机的基础上搞出来的，在印度的地位有点类似于YF-20在中国的地位。它是常规推进剂，也就是肼燃料的，推力级别也差不多，七八十吨，在PSLV上只是在第二级上小试牛刀，没有当主角，而当印度发现它很可靠，并且需要运载能力更强的火箭时，vikas扛起了印度航天大旗。他们研制出了GSLV系列火箭，一共有三个型号MK1,MK2和MK3。一二代GSLV的其他配置基本相同，一级还是固体火箭发动机，绑四个由刚才说的印度神机VIKAS推动的助推器，二级还是vikas发动机。

值得一提的是，到了这个系列的火箭，印度人终于开始玩儿高级发动机——氢氧发动机了。我们说氢氧发动机虽然搞大推力很难，但是他的效率非常高，特别适合火箭上面级使用，这时候因为他们的重量已经很轻了，不需要那么大的推力了，但主打一个省油持久。GSLV第一代上的氢氧发动机是从苏联买得RD-56M，这台发动机本来是苏联为载人登月设计的，但后来项目黄了，就改吧改吧卖出来挣外快了。印度人也知道爹有娘有不如自己有的道理，于是到GSLV第二代上，这个上面级就换成了印度自己产的。GSLV的第三代跟前两代长得完全不同了，芯一级换成了刚才说的vikas发动机，终于让它当了主角，而两边的助推器则还是固体火箭发动机，而第三级厉害了，他们用了一台20吨推力的CE-20氢氧发动机，这是一种开式循环的氢氧发动机，在目前全世界的上面级氢氧发动机里面，推力都是数一数二的。

要知道，咱们长征五号上用的YF-75D，推力只有9吨级别。最近把月船送到月球的，就是这个GSLV-第三代。它的近地轨道运载能力大约10吨，地球同步轨道运载能力大约4吨，基本上就跟咱们成熟之后的长征二号和三号这个系列差不多。可以说，到了现在，印度的运载火箭基本运载能力，达到了咱们90年代的水平。就是说咱们90年代能打什么他们现在基本也能打了。其实咱们能看出来，至少在运载火箭这个方面，印度和咱们之间的差距一直以来，可以说既没有明显缩小，也没有明显扩大，基本上是紧追不舍，甚至印度还有一些技术不亚于咱们，比如大推力固体火箭发动机技术，因为他们一直在用，而我们航天上基本用的都是液发，所以就可能比我们成熟，再比如刚才说的20吨级的氢氧上面级，咱们是已经试车过25吨级的了，而且是闭式膨胀循环的，比印度高级，但至少人家已经飞月球了，咱们还没有真的飞过。

在向科学技术巅峰攀登的路上，各国科研人员都在你追我赶，不进则退，这是一个没有硝烟的战场。不管是印度，美国还是咱们中国，专业的人大多都正在埋头苦干，咱们要做的就是关注，了解，正确看待，这才是对我们航天事业最大的支持。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：苟胜

审核：周炳红（中国科学院国家空间科学中心 研究员）

出品：中国科协科普部

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