为什么ISRO与俄罗斯在Gaganyaan任务方面的合作至关重要?
通过 Girish Linganna
据《印度斯坦时报》查阅的一份文件显示,印度空间研究组织(ISRO)正在考虑派遣宇航员穿着俄罗斯制造的宇航服执行雄心勃勃的加加尼亚安任务。有迹象表明,俄罗斯宇航服将用于 Gaganyaan 任务,尽管 Vikram Sarabhai Space 本地生产的舱内活动 (IVA) 宇航服已接近完成并正在进行测试。
最初的计划是让印度宇航员穿上印度制造的IVA套装。然而,最近的任务计划表明,由于计划需要和对机组人员安全的额外保证,俄罗斯宇航服是首选。一份发给英国日报的官方文件称,“考虑到计划要求并双重确保机组人员安全,计划为(加加尼亚安)任务引入俄罗斯太空服。”
印度空间研究组织 (ISRO) 主席 S Somanath 将 2024 年标记为“加加尼亚安年”,并强调了这一年在加加尼亚安时间表中的重要性。在这一历史性太空项目规划和实施的关键时刻,印度空间研究组织安排了全年重要的与任务相关的测试和演示。
ISRO Gaganyaan 任务:ISRO 旨在展示印度实施其首个载人航天计划的能力,ISRO 正准备通过其雄心勃勃的 Gaganyaan 任务实现一个重要的里程碑。该项目的目标是将三名宇航员安全返回地球,将他们送入400公里高度的轨道并停留三天。
为了确保该计划取得圆满成功,印度空间研究组织在执行历史性载人任务之前,正集中精力进行多项测试和计划。除了关键技术的开发外,生产能够安全地将宇航员送入太空的载人运载火箭也处于这一努力的最前沿。此外,生命支持系统的建设正在进行中,该系统将为宇航员在太空中提供类似地球的环境。制定一个全面的船员管理框架来解决培训、休养和康复等问题是印度空间研究组织的另一个优先事项。
ISRO计划在Gaganyaan航天器发射之前执行一些关键的准备任务。测试飞行器 (TV) 飞行、发射台中止测试 (PAT) 和综合空投测试 (IADT) 就是其中的一些。这些试飞对于评估和改进不同的系统至关重要,以确保它们在恶劣的太空环境中安全可靠。在开始载人操作之前,还将执行无人任务,以确认和提高系统的整体稳健性。
印度空间研究组织致力于细致的测试、技术开发和详尽的准备工作,这是印度在载人太空探索领域迈出的重要一步,这表明印度致力于成功完成加加尼亚安任务。
自 1973 年首次推出以来,索科尔太空服(也称为索科尔 IVA 宇航服,或简称索科尔(俄语:Coкол,字面意思为“猎鹰”))一直是苏联和俄罗斯太空任务的支柱。截至 2023 年,它仍在使用,并打算由联盟号宇宙飞船的每位乘客佩戴。为了与用于舱外活动或太空行走的套装区分开来,索科尔被正式归类为救援服。
与太空行走所需的宇航服不同,索科尔在宇宙飞船意外减压时至关重要。索科尔的主要目标是通过在宇航服内保留维持生命的环境来保证佩戴者在紧急情况下的生存,尽管与美国宇航局的高级乘员逃生服(ACES)有某些相似之处,后者在航天飞机发射和着陆时穿着。
索科尔号长期以来一直是恶劣环境下的生命支持系统,这证明了其在太空探索中的可靠性和效率。尽管它不是为舱外操作而设计的,但它在保护太空宇航员方面的重要功能凸显了它对人类任务的总体安全的重要性。
规格和型号:自 1973 年首次推出 Sokol-K 型号以来,Sokol 宇航服(舱内活动 (IVA) 的重要组成部分)经历了多次修订。 Sokol-K 的重量为 10 公斤(22 磅),工作压力为 400 hPa(5.8 psi),于 12 年 1973 月首次部署在联盟 12 任务中。它被用于从联盟 40 到联盟的任务-1981(XNUMX),基于索科尔飞机全压服。
Sokol-KR 版本是专门为 Almaz 计划和 TKS 航天器创建的。与同类飞船不同的是,Sokol-KR 拥有再生生命支持系统,尽管 TKS 航天器从未载人飞行。
Sokol-KM 和 KV 是中间变体,在 Sokol-K 之后包含了一些进步。其中包括液冷内衣、用拉链固定的两件式设计,以及对接缝面料的改进以实现更好的活动性。然而,Sokol-KM 和 KV 未能成功进入轨道。
升级型号 Sokol-KV 重 12 千克(26 磅),运行压力为 400 hPa(5.8 psi)。它有液冷内衣,可以有效地去除身体热量,最大限度地提高穿着者的舒适度,尽管它从未在太空任务中使用过。
索科尔和水星的比较:在紧急情况下,美国水星宇航服和俄罗斯索科尔宇航服都优先考虑宇航员的生存能力。然而,索科尔是独一无二的,因为它在多年的太空飞行中仍然可靠,在宇宙飞船意外减压的情况下充当生命支持系统。由于其在宇航服内维持生命维持环境的能力得到证实,这是保证宇航员在太空探索紧急情况下安全的基本功能,索科尔作为救援服享有很高的声誉。
索科尔宇航服在设计上有所改进,而水星宇航服在当时是革命性的,其特点包括用于热调节的铝涂层尼龙外壳。例如,为了有效控制体温并提高穿着者的舒适度,Sokol-KV 版本采用了液冷内衣。俄罗斯宇航服的温度调节对于宇航员在长期任务中的健康至关重要,这项发明表明了他们致力于增强宇航服这一方面的努力。
更好的接缝面料、用拉链固定的两件式设计和液冷内衣都是索科尔宇航服的进步特征,提高了穿着者的舒适度和活动性。这些模型的例子有 Sokol-KM 和 KV。另一方面,穿着水星宇航服的宇航员因温度调节不足和头部活动受限而对这套宇航服表示不满。为了提高整体任务效率,索科尔的设计改进集中在解决宇航员的担忧上。
凭借简单的拉链和气密密封,索科尔宇航服的设计非常强调用户友好性。确保联盟号机组人员的每位成员都获得定制的宇航服对于宇航服在发射和重返大气层期间的操作非常重要。相反,尽管水星宇航服能够发挥其预期功能,但它需要为每位宇航员专门定制,并且在执行任务期间,宇航员抱怨疼痛。 Sokol 在现实空间任务条件下的适用性归因于其用户友好的功能和对适配定制的关注。
在紧急情况下,两种防护服都配有泄压阀,Sokol 可以调节不同的压力水平。由于水星宇航服的最大承受压力为每平方英寸 3.7 磅,因此它的灵活性不足以在紧急情况下改变压力水平。通过让宇航员平衡运动和生存,索科尔能够修改压力设置(尽管是在恶劣的情况下),这说明了一种更灵活的紧急情况管理方法。
除 Gaganyaan 任务外,ISRO 即将执行的任务还有: NASA-ISRO SAR (NISAR) 任务:NASA-ISRO SAR (NISAR) 由 NASA 和 ISRO 联合开发,旨在成为一个低地球轨道 (LEO) 天文台。 NISAR 的主要目标是每 12 天绘制一次整个地球的地图。通过这样做,它提供了可靠的空间和时间数据,可用于跟踪地球生态系统、冰块、植物生物量、海平面、地下水和自然灾害(如山体滑坡、海啸和地震)的变化。
天文台使用的合成孔径雷达(SAR)设备在L和S波段工作,是双波段的。新颖的扫描 SAR 技术使大范围的高分辨率数据成为可能。通过使用重复通过 InSAR 技术,NISAR 力求在地表变形研究中服务于国家利益和全世界科学界。
NASA 的贡献包括提供 L 波段 SAR 有效载荷系统、工程有效载荷和关键设备,例如有效载荷数据子系统、高速科学下行链路系统、GPS 接收器和固态记录器。在此期间,ISRO 提供 S 波段 SAR 有效载荷,两个机构共同开发大型共享不可填充反射器天线。
这个开创性的项目提高了高分辨率、高重复周期数据收集的能力,这是L波段和S波段的第一个双频雷达成像任务。 NISAR 涵盖从植物变化到冰盖崩塌和自然灾害等广泛现象,重点关注三个主要学科:生态系统、变形研究和冰冻圈科学。
JPL 设计的 12 米宽可展开网状反射器安装在天文台的 9 米吊杆上。集成雷达仪器结构(IRIS)包含 SAR 有效载荷和相关电子设备,而航天器则包含姿态和轨道控制元件、电力系统和热管理。
NISAR的发展分为三个阶段:SIT-2,SAR有效载荷和工程系统的独立开发; SIT-3,用于在 JPL 进行集成和测试;以及正在进行的 SIT-4 阶段,该阶段用于对天文台的整体绩效进行评估。该任务将于 2024 年第一季度从斯里哈里科塔的萨蒂什·达万航天中心 (SDSC) SHAR 发射,使用 ISRO 提供的 GSLV 消耗性运载火箭。
发射后,为期 90 天的调试阶段将包括在轨检查,以使天文台为科学操作做好准备。最终目标是完成Level-1研究目标并为科学界提供有用的数据。 (国际音标服务)
本文作者是班加罗尔的一名国防、航空航天和政治分析师。他还是印度 ADD Engineering Components 公司的总监。有限公司是德国 ADD Engineering GmbH 的子公司。以上观点仅代表作者个人观点
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