印度新空间站设计
印度评论
去年，随着月船三号无人探测器成功登陆月球，一股太空热席卷了整个印度。该国民众的民族主义情绪达到了前所未有的高度，关于太空旅行的奇幻问题接踵而至。他们的媒体记者甚至激动地向航天旅行负责人询问我们的飞船能不能把莫迪送上太空……
莫迪参观加加尼扬载人飞船返回舱
印度航天工业真的有能力建造空间站吗？
实事求是地说，任何一个有条件、有实力发展载人航天能力的国家，最终的目标都是发展载人空间站。和我国载人航天工程三步走规划一样，神舟载人飞船的研制，就是为了获得往返于地上和天上的能力。它的本质就是往返于地上和天上的交通工具。这种交通工具的有无，也决定了能否拿到发展载人空间站的门票。
按照计划，未来一年半内，印度需要发射四艘“加加扬”飞船。前三艘将是无人飞船，用于测试该型飞船的综合技术能力和安全性。第四艘飞船将是印度第一艘载有宇航员的载人飞船。这艘飞船将绕地球飞行16圈，然后在印度周边指定的着陆区海上着陆，从而掌握载人往返地球和天空的能力。
加加扬载人航天飞船结构示意图
加加扬号载人飞船采用双舱设计，由返回舱和推进舱组成，发射质量7.5吨，最多可搭载3名宇航员，具备在低地轨道进行地空载人往返飞行的能力，并具备拓展返回舱重复使用的能力。
印度巴拉蒂亚安塔里克什空间站目前计划竣工时间为2035年，也就是说距离现在还有十一年的时间。以我国载人航天工程为例，从首次成功搭载宇航员进行载人往返地空任务的神舟五号到天宫空间站的建造，时间跨度足有十九年。
中国空间站
这意味着印度要比我们少用8年时间完成空间站建设任务，这可能吗？
中国用30年时间走完了美俄半个多世纪的载人航天历程，“飞速发展”是我国载人航天计划的代名词，印度能比我们更快吗？
首先我们来看时间表。载人航天不像火星探测，有严格的时间窗口限制，2035年这个时间节点对印度来说大概率会推迟。即便是综合实力优秀的中国航天，也因为长征五号系列火箭的早期失败，不得不将空间站建设推迟至少两年。如果当年能如期发射，天宫空间站就不是2022年完工，而是2020年之前。
长征五号遥二火箭发射遥测图像（日期：2017.07.02 结果：失败）
虽然印度的空间站可能无法满足2035年的最后期限，但有可能它的整个时间周期会比我们的短，因为他们设定的目标比我们的低得多。
“低目标”的含义是，中国和印度空间站之间的技术差距相当大
从设计图上我们可以看到，印度空间站共有五个舱室，包括核心舱、服务舱、实验舱、节点舱以及具有不同功能属性的其他舱室。空间站综合体名义在轨质量为52吨。如果算上两艘飞船，空间站综合体实际在轨质量为37吨，平均每个舱室只有7吨多。如果不算两艘飞船的重量，每个舱室平均重量为10.4吨。
印度空间站早期三舱规划
相比之下，我国天宫空间站正常配置为三舱两舰组合，在轨质量达90吨，而宇航员在轨旋转时的在轨质量将接近100吨，几乎是印度未来空间站重量的两倍。
在轨质量越大，空间就越大，可以搭载更多的实验载荷，获得更多的科学成果。此外，我国空间站各分系统大量采用小型化设计，以最低的重量成本实现功能多样性。比如天和核心舱，在一个舱内就集节点舱对接功能、气闸舱、航天员专用生活舱（小柱段）、多个科学实验柜、空间站服务舱于一体。集多种功能于一体的天和舱，还拥有50立方米的大空间。
中国空间站天和核心舱（从左下方看）由节点气闸舱、小柱段、大柱段组成。
天河核心模块内部
在可预见的未来，至少在未来二十年内，印度航天工业不太可能拥有像我国天和核心舱那样的部署能力。为什么这么说呢？
太空级的大小取决于运载火箭的运载能力，天和核心舱的发射质量为22.5吨，印度运载火箭想要突破20吨级的难度较大，需要相对较长的时间。
建造像中国天宫那样的空间站对印度航天工业来说确实太难了，但这并不妨碍他们对空间站的追求，如果高标准达不到，为什么不改用低标准呢？
印度安塔利克什空间站每个舱段的平均发射质量仅为10吨左右，刚好满足该国LVM3运载火箭的运载能力，而LVM3运载火箭的低地轨道运载能力正好是10吨。
印度LVM3火箭具有10吨的低地球轨道运载能力
也就是说，印度空间站并不需要等待新的火箭，而是依靠现有的火箭就能实现部署目标，这与我国载人航天计划需要等待长征五号B大型火箭的情况不同。
如果仔细观察印度空间站的设计，就能发现一个很有意思的事情，那就是印度空间站其实是借鉴了中国空间站的T型配置。
中国T型空间站
它是T型构型的延伸构型产品，该构型严格遵循同平面原则，即大部分舱段布置在一个平面内，这种构型的好处是最大限度减少了舱段对太阳能电池翼的遮挡，增加了太阳能电池翼接受阳光的照射，增强了发电能力。
印度空间站的T形配置
此种构型与苏联和平号空间站的径向构型截然不同，有效避免了舱室阻碍的设计缺陷。
其实印度并不是唯一一个学习我国T型布局的国家，俄罗斯下一步计划建设的国家轨道站也是T型布局的翻版。
俄罗斯新空间站计划
一些人对于空间站代数往往固守刻板的认识，常常强调中国空间站是积木式结构，并不像国际空间站那样采用桁架结构。
殊不知，中国空间站的设计与综合技术能力，早已成为21世纪人类载人航天站的新标杆。T型构型的优势不仅在于舱室展开在同一平面，还可以采用两个相对布置的舱室，组成桁架式结构，大尺寸太阳能电池板布置在两个舱室两端。这样不仅可以达到与国际空间站桁架式太阳能电池板相同的效果，还可以节省桁架结构的重量和尺寸资源，将桁架本身变成增压舱，进一步拓展空间站在轨科研能力。
两个相对的实验舱两端放置着大型太阳能电池板（天舟四号拍摄的中国空间站）
印度空间站还将配备类似我国空间站上的柔性太阳能电池板，而俄罗斯计划建造的新空间站上则不具备这种功能。这也意味着，在能源获取能力方面，印度空间站将比俄罗斯空间站更加先进。
印度空间站配备可卷起的柔性太阳翼
对于印度航天工业来说，拥有在地空之间往返运送人员的能力只是第一步，建造空间站还需要攻克诸多技术壁垒。比如，多个模块在轨组装需要具备与航天器交会对接的能力，这就需要研制异质但相同的外围对接设备。舱外航天服和气闸舱也是掌握航天员在舱外活动能力的必要条件。此外，还有再生式生命保障技术和在轨推进剂补给技术。
印度载人航天计划对接装置
为了实现上述能力，我国载人航天计划先后发射了神舟六号、神舟七号、天宫一号目标飞船、神舟八号、神舟九号、神舟十号、天宫二号空间实验室、神舟十一号和天舟一号，共计9艘飞船。如果印度航天计划想在2035年前建成空间站，这些课题都是必须的。
图为中国天宫一号目标飞船，印度空间站单个舱体仅比其稍大一些。
12年前，在航天员刘旺的操控下，神舟九号与天宫一号实现了我国首次航天器手动交会对接。
也许有人会质疑印度是否有能力发展自己的航天计划，其购买的载人航天计划是否真的是载人航天计划。
首先，放眼全球，目前拥有独立载人航天能力的国家只有中国、美国和俄罗斯三个。载人航天的难度首先在于大系统的综合设计，而技术的发展和进步永远都离不开外来援助，毕竟单打独斗是行不通的。
比如，我国一直强调“以我为主，外援为辅”。神舟七号航天员出舱使用的两套舱外航天服之一，就是从俄罗斯引进的“海鹰”舱外航天服。神舟飞船无论是整体设计还是分系统，都大量借鉴了俄制“联盟”号飞船的有益经验。在神舟十二号之前，神舟飞船的很多关键分系统就有从欧洲引进的零部件。
十六年前神舟七号航天员出舱
如今的中国载人航天计划自然已经实现了高度的独立自主，比如中国空间站就实现了四个100%，即产品国产化率100%、零部件国产化率100%、原材料国产化率100%、核心部件国产化率100%。
中国空间站
在看到辉煌成就的同时，我们也要看到我们是如何一步步走到今天的。引进、学习、吸收、再创新，是后发国家快速发展的唯一途径。我们必须主动出击，寻求外援，两者缺一不可。印度航天自然也走上了这条发展道路。
