印度空间研究组织 (ISRO) 将于 2024 年结束时执行一项任务，这标志着实现未来关键目标的一个重要里程碑，包括带回月球样本、建立空间站以及将人类送上月球。
12 月 30 日星期一，ISRO 将首次展示其在太空对接和合并两颗卫星的突破性能力。
SpaDeX（太空对接实验）任务定于晚上 10 点发射，ISRO 的 PSLV 火箭将从 Sriharikota 航天港的第一个发射台升空。运载火箭的第四级随后将被重新用作进行 24 项实验的平台，其中包括几项来自初创公司的实验。
什么是太空对接？为什么 ISRO 展示这种能力具有重要意义？
对接是两个快速移动的航天器被操纵到同一轨道，靠近，然后连接或“对接”的过程。这项技术对于涉及无法在单次发射中发射的大型航天器或设备的任务至关重要。
例如，国际空间站（ISS）由各种模块组成，这些模块分别发射，然后在太空中组装。国际空间站仍然保持运行，载有宇航员和来自地球的补给品的模块定期与其对接。这些模块还将年长的船员带回地球。
太空对接能力对于印度到 2035 年建立自己的空间站的目标至关重要。计划中的 Bharatiya Antarisksha 空间站将由五个模块组成，这些模块将在太空中组装，第一个模块将于 2028 年发射。
ISRO还将利用这种对接能力来执行其即将到来的月球任务Chandrayaan-4，该任务旨在带回月球样本。该任务将涉及两次独立的太空发射和对接。首先，推进模块将把任务的大部分部件运送到月球轨道。然后，着陆器-上升器模块将与推进模块分离并降落在月球表面。
收集月球样本后，上升舱会将其运回月球轨道，并与转移舱对接。然后，转移舱将把样本运送到地球轨道，在那里它将与一个单独发射的重返舱对接，该舱的设计目的是承受重返地球大气层时的高温。
SpaDeX 任务期间会发生什么？
两颗相同的卫星SDX01和SDX02每颗重约220公斤，将被发射到470公里的圆形轨道。一旦进入轨道，运载火箭将在卫星之间产生轻微的相对速度，导致它们分开。
一天后，卫星之间的距离将增加到10-20公里。此时，“目标”卫星SDX02上的推进系统将被激活以抵消相对速度。这将阻止进一步的漂移，卫星将开始在同一轨道上以相同的速度一起移动，保持 20 公里的间隔。
“追赶者”卫星SDX01将逐渐缩短与“目标”卫星SDX02之间的距离，从5公里到1.5公里，然后是500 m、225 m、15 m，最后是3 m，然后进行对接。摄像机倾斜机构将监控对接过程。一旦两颗卫星对接，它们将在彼此之间传输电力。
由于它们的尺寸较小，特别是与用于月球任务或空间站建设的卫星相比，这种对接过程将更加复杂，并且需要更高的精度。
对接后，卫星将脱离对接并移至不同的轨道，继续未来两年的实验。追击者卫星（SDX01）配备了高分辨率摄像头，类似于微型监控摄像头。目标卫星（SDX02）携带用于监测自然资源和植被的多光谱有效载荷，以及用于研究空间辐射和编制数据库的辐射监测仪。
此次任务中使用了哪些新技术？
PSLV C60/SpaDeX 将是一项具有多个里程碑的任务。
- 印度可靠的运载火箭首次在新的 PSLV 集成设施中组装，并通过移动平台运输到发射台。此前，运载火箭直接在发射台上组装，这导致任务之间的交付时间更长。
- 该任务还将利用多个新传感器，包括激光测距仪、交会传感器以及接近和对接传感器，在使两颗卫星靠近并对接的同时进行精确测量。
此外，基于卫星导航系统的新处理器将用于确定航天器的相对位置和速度。这标志着为未来任务创建完全自主系统迈出了一步，该系统可以在不依赖卫星导航数据的情况下实现对接。
- ISRO为此任务开发了多项专门测试，包括对接机构性能测试（以评估对接的最后阶段）、垂直对接实验实验室（以在受控条件下测试对接机构）和交会模拟实验室（以验证算法）通过实时模拟）。
- 第四，也是最值得注意的是，运载火箭的第四级将进行多项创新实验，其中包括首次生物实验。
运载火箭的第四阶段将作为 POEM（PS4 轨道实验模块）展示 24 项技术，其中 10 项来自初创公司和教育机构。
这将是ISRO任务首次进行生物实验。CROPS（轨道植物研究紧凑研究模块）实验将涉及种子发芽和植物生长到两叶阶段。
其他实验包括用于捕获空间碎片的机械臂，它将依靠视觉反馈和运动预测来跟踪和捕获碎片，以及未来可能用于卫星服务的移动机械臂。
Amity 大学将在微重力和地球重力下对植物细胞进行研究，而 RV 工程学院将研究肠道细菌，以开发它们在太空中的生长曲线。此外，还将在几个合成孔径雷达和绿色推进系统上进行实验。
