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印度第一次尝试就抵达了火星,在月球南极附近着陆,那里此前从未有人登陆过,而这一切的预算低到足以让任何一家制片厂的会计感到难为情。这是一个关于节俭工程学的故事。
2013年11月,印度向火星发射了一艘飞船。整个任务,包括探测器、火箭、地面站和多年的工程投入,花费约45亿卢比,折合大约7400万美元。
一个月前上映的好莱坞电影《地心引力》,制作成本反而比这更高。
十个月后,2014年9月24日,这个小小的轨道飞行器滑入了火星轨道。它第一次尝试就成功了。此前没有任何国家做到过这一点。
用比一部太空电影票价还低的成本完成星际探测,这一个事实就是对印度空间研究组织所做之事最精炼的概括。但这并非侥幸,也不是一次性的新闻标题。这是一种方法。二十年来,印度空间研究组织一直用别人成本的一小部分做出世界一流的航天科学,并半开玩笑地把这称为”节俭工程学”。
这就是有限的资源如何变成一种超级力量的故事。
电影预算级别的火星任务
这项任务名为”曼加里安”,梵语意为”火星飞行器”,官方名称是火星轨道飞行器任务。它于2013年11月5日由一枚PSLV火箭发射升空,次年9月抵达火星轨道。
那个传遍全球的成本对比是真实的。美国航空航天局的MAVEN轨道飞行器比曼加里安早两天抵达火星,携带更多仪器,进行了更多科学研究,但它的花费约为6.71亿美元,几乎是曼加里安的十倍。曼加里安的预算低于《地心引力》约一亿美元的制作成本,这一细节是印度总理本人乐于反复提及的。
为什么能做到?部分原因在于它足够小巧,探测器的干重不到500公斤,并且沿用了印度早前月球探测器上已经验证过的硬件。部分原因是印度的薪资和基础设施成本只是西方的一小部分。还有部分原因是团队接受了一个朴素的六个月设计寿命,而不是把每一处都打造得像要用上十年那样精益求精。
讽刺的是,曼加里安实际运行了大约八年,远远超出了它原本的设计寿命。这颗老化的轨道飞行器最终因燃料和电力耗尽、无法撑过一次长时间的日食,印度空间研究组织在2022年10月宣布它已失联。
独此一家的首次尝试俱乐部
这里有必要把”第一”说清楚,因为它常常被混淆。
印度是第一个在首次尝试就进入火星轨道的国家。美国、苏联,以及后来的欧洲都到达过火星,但它们每一个在成功之前或成功途中都记录过失败。火星是失败探测器的坟场,那里失败的任务比成功的还多。印度只穿了一次针,就成功了。
这也让印度空间研究组织成为继苏联计划、美国航空航天局和欧洲空间局之后,第四个环绕火星的航天机构,同时也是第一个抵达那里的亚洲国家。对于一项花费低于一部暑期大片的任务来说,这个成绩相当不错。
在无人登陆过的地方着陆
如果说曼加里安让世界注意到了印度,那么月船三号则让世界停下来凝视。
2023年8月23日,印度的”维克拉姆”着陆器在月球南纬约69度处,也就是月球南极附近深处,轻轻着陆。至此,印度成为继苏联、美国和中国之后,第四个实现月球软着陆的国家。
但更大的”第一”是地理上的。历史上从来没有任何航天器在如此靠近月球南极的地方实现软着陆。此前所有的着陆都发生在更靠近赤道的地方,那里着陆更容易,阳光也更稳定可靠。南极则是一片艰难而有趣的区域:崎岖、多阴影,而且至关重要的是,那里的一些陨石坑可能藏有水冰,这是未来饮用水、可呼吸氧气和火箭燃料的原材料。
一台名为”智慧号”的小型太阳能巡视器沿坡道驶下,在一个月昼(约合两个地球周)里在月面上四处巡行、采集土壤样本,直到漫长的极夜将它关闭。整个任务耗资61.5亿卢比,远低于一亿美元。
世界上的航天大国如今都在竞相奔向同一个南极地区。印度率先抵达,而且花费低廉。
先到来的那次失败
这一切都并非一帆风顺,印度空间研究组织也从不假装如此。
月船三号的存在,是因为月船二号坠毁了。2019年9月,几乎一模一样的前身任务尝试了同样的着陆。在下降的最后几分钟里,在距离月面约两公里的高度,着陆器的轨迹发生偏移,速度攀升得过快,最终撞上了月面。任务控制室里,在满屋摄像机的注视下,工作人员眼看着数据归零。第二天早上,那张印度空间研究组织主席被总理含泪拥抱的照片广为流传。
真正重要的是印度空间研究组织接下来做了什么。工程师们花了四年时间剖析这次失败,拓宽着陆区域,强化软件,增加燃料余量,并重新设计着陆腿以承受更猛烈的触地冲击。月船三号实际上就是同一个方案,只是把2019年暴露出的每一个弱点都打磨掉了。这种节俭方法并非什么魔法,而是不断迭代,以及愿意公开失败并加以修正的态度。
顺带一提,月船二号的轨道飞行器至今仍在绕月飞行,运转良好。丢失的只是着陆器。
无人谈起的主力火箭
在这些头条任务的背后,坐镇着一枚毫不起眼却承担了大部分实际工作的火箭:极地卫星运载火箭,简称PSLV。
PSLV是发射领域里那辆可靠的皮卡车,不是最大的,也不是最炫的,但足够可靠,以至于其他国家愿意付钱让印度用它发射自己的卫星。正是它把曼加里安和印度第一枚月球探测器都送出了地球引力范围。
2017年2月14日,一枚PSLV完成了此前任何火箭都未曾做到的事:在一次飞行中部署了104颗卫星。主载荷是一颗印度对地观测卫星,其余103颗大多是体积很小的外国纳米卫星,其中96颗来自美国。此前单次发射的纪录是37颗,由一枚俄罗斯火箭保持。印度几乎把这个数字提高到了三倍。
这项纪录后来被打破了(SpaceX在2021年用一枚猎鹰9号一次装载了143颗卫星),但2017年的这次飞行宣告了一件事:印度已经从太空时代的座位购买者,变成了座位的出售者。
直视太阳
节俭的作风并没有止步于月球和火星。
2023年9月,就在月船三号着陆几周之后,印度发射了太阳飞船一号,这是它第一个专门用于研究太阳的任务。困难的部分不在于发射,而在于停泊的位置。太阳飞船一号被送往距地球约150万公里处一个被称为拉格朗日点一的引力平衡点,航天器可以在那里悬停,永久不受遮挡地注视太阳。
它于2024年1月6日抵达围绕L1点的最终晕轨道。从那里,它监测太阳风暴和太阳外层大气,也就是那些能烧坏卫星、瘫痪地面电网的太空天气。只有极少数机构在那么远的地方运营太阳观测台。如今印度也是其中之一。
让一位印度人重返太空
尽管在无人探测方面创下了诸多第一,印度直到不久前也只送过一位本国公民进入太空:拉凯什·夏尔马,他于1984年搭乘一艘苏联飞船升空。
那四十一年的空白在2025年6月被填补,当时苏巴恩苏·舒克拉上校作为私营公司Axiom-4任务的飞行员,被发射前往国际空间站。他成为第一个登上国际空间站的印度人,也是历史上第二位进入太空的印度人。他在空间站上停留了约18天,加上其他阶段总计在太空中度过了大约20天,进行了约60项实验,这在某种程度上是印度自身载人航天雄心的一次彩排。
这些雄心寄托在一个名为加甘扬(意为”天空飞行器”)的计划中,其目标是从印度本土用印度火箭发射印度航天员。在这里,诚实比宣传更重要:时间表已经一再推迟。截至2026年年中,印度空间研究组织主席表示,首次无人试飞可能要到2027年第三季度才能进行,这将首次载人发射推迟到2028年或更晚(根据2026年7月披露的表态;任何具体日期都应视为暂定,因为印度空间研究组织自己的目标也在不断变化)。四名印度空军飞行员已被提名为航天员候选人,一台名为”维奥米特拉”的人形机器人将搭乘首次试飞。
载人航天是节俭精神触及极限的领域:在保障人员生命安全这件事上不能偷工减料,印度也没有这样做。缓慢而谨慎,才是正确的速度。
廉价背后的生意
如今,这一切之下还有一台商业引擎在运转。印度空间研究组织的发射服务由一家国有公司NSIL(新空间印度有限公司)负责营销,向境外客户出售发射服务。当英印合资的卫星运营商OneWeb需要将其互联网卫星送入轨道时,它转向了印度:两枚LVM3火箭在2022年和2023年共运送了72颗OneWeb卫星,据报道为印度赚取了超过100亿卢比的外汇。
低成本是一种民族自豪。它也越来越成为一种产品。
“节俭”真正的含义
人们很容易把这一切读成一个关于贫穷与聪明的故事:将就着凑合、能省则省、运气好。这种理解是错的。
看看这些数字,再看看它们的时间。2026至2027财年,印度太空部获得的拨款是137.06亿卢比,约合16亿美元。美国航空航天局2026财年获批的预算是244.4亿美元,大约是前者的十六倍。然而这个规模小得多的机构,第一次尝试就抵达了火星,在此前无人触及的地方登陆月球,并把一座天文台送到一百多万公里外去观测太阳。
节俭工程学不是缺乏雄心。它是一种纪律:把东西造小,重复利用已被验证有效的部件,不知疲倦地反复测试,把一两次失败当作学费来接受,并且拒绝在任务并非严格必需的任何事情上花一分钱。这与那种把成本高昂当作认真态度证明的旧式太空竞赛逻辑,恰恰相反。
印度一直在默默传授的这一课是:这两者是可以分开的,人类可以去做最艰难的事情,同时又不因此而破产。新一代航天国家正手握笔记本,注视着这一切。
电影《地心引力》拿下了七项奥斯卡奖。而那艘造价比它更低的飞船,如今正悄无声息地漂浮在火星轨道的某处,率先抵达那里,也以低廉的代价抵达了那里。
资料来源与延伸阅读
银幕与书页之间
- Mission Mangal (2019) , 导演 Jagan Shakti , 印地语 . 火星任务是真实的,片中的科学家是虚构的合成角色
- Rocketry: The Nambi Effect (2022) , 导演 R. Madhavan , 泰米尔语、印地语和英语 . 讲述印度空间研究组织工程师南比·纳拉亚南和1994年间谍案的故事,主要基于他本人的叙述
此列表是为那些循着银幕上的故事来寻找背后历史的读者而设。改编作品不能作为史料来源,tuput 与其中任何一部作品均无关联。
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