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【時事評論】印度發展太空計畫:有其必要性?(上)

許庭榜 / 中興大學國政所碩士生

印度太空計畫的濫觴始於 1962 年,但是與一般人認知不同的是,其計畫之初並非要與西方先進國家或任何太空科技領先的國家競爭,而是帶有非常濃厚的民用色彩。然而,儘管印度太空計畫具備如此低廉的成本與高度的效率,仍舊無法免於遭受批評。批評者認為印度國內應該優先處理國內高達四億人口的貧窮問題,支持者則認為科學技術發展成熟,對印度社會帶來的反饋將超過付出的成本,然而作者在本文指出印度與中國在該領域上的競爭也是一個不容忽視的主要因素。

 

印度發展太空計畫:有其必要性?(上)

文 / 許庭榜

 

壹、印度的火星探測任務內容

印度首枚火星軌道探測器「曼加里安號」(Mangalyaan,梵文譯為火星飛船)於2013年11月5日下午2時38分(台北時間傍晚5時8分),從印度東部安德拉邦斯里赫里戈達島的達萬太空中心發射升空,44分鐘後進入低地球軌道,完成第一階段任務,印度太空總署「印度太空研究組織」(the Indian Space Research Organization, ISRO)主席拉達克里希南(K. Radhakrishnan)說:「這趟旅程才剛開始,挑戰階段即將來臨」,所謂最大的挑戰是指如何精準地引導太空船前往火星。

 

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印度PSLV火箭搭載火星探測器升空

2013 年 12 月 1 日,印度火星探測器在凌晨 12 點 49 分(印度時間)最後一次點火操作,並成功地離開地球軌道,朝向火星展開 7.5 億公里的航程,預計明年 9 月 24 日到達火星軌道。火星探測器在進行最後一次彈射(Slingshot)之前,總共繞行了地球軌道 6 圈,並藉由數次的點火操作累積足夠的速度,並且到達距地球 19 萬 3 千多公里遠的地球軌道,等待最後一次的點火來離開地球軌道。火星探測器在最後一次的點火操作中,引擎總共運轉23分鐘,使火星探測器達到必須的速度後突破地球引力,成功離開地球軌道。火星探測器大約每天飛行 250 萬公里,直到其減慢速度並被火星引力給吸住為止。位於孟買的印度塔塔基礎研究院(the Tata Institute of Fundamental Research)天文暨天體物理學系教授 Mayank Vahia 指出:「火星探測器的彈射(slingshot)需要非常準確的計算,如果探測器偏離其軌道半度,或是探測器的速度快或慢個幾公里,那麼彈射就不會成功。」

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 火星探測器繞行地球軌道進行彈射(slingshot)示意圖

重達 1350 公斤,大小如同一輛小車的「曼加里安號」由印度自製的火箭「C-25極軌衛星發射載具」(Polar Satellite Launch Vehicle, PSLV-C25)發射升空。「曼加里安號」的主要任務包括在火星表面尋找甲烷存在的痕跡,檢測火星表面大氣層的氣體向外流失的速度,以及進行一系列科學研究等。它配備五種設備,包括追蹤甲烷或沼氣的感應器、彩色相機、繪製火星表面和礦產地圖的熱影像光譜儀等。

1960 年至今全球約 45 次火星探測任務,其中三分之一失敗,而且,除了歐洲太空總署的「火星快車號」,沒有任何國家首次探測火星就一舉成功。目前只有俄國、美國和歐盟成功把探測器送到火星軌道,而且僅美國探測器登陸火星,亞洲的日本在 2003 年任務失敗,大陸 2011 年由俄羅斯火箭搭載的「螢火一號」也未能成功離開地球軌道,因此印度的「曼加里安號」是否能成為第一個首次測試就成功登陸火星的探測器,備受國際矚目。

 

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 火星探測器控制中心

 

貳、印度發展太空計畫的兩面評價

印度太空計畫的濫觴始於 1962 年,但是與一般人認知不同的是,其計畫之初並非要與西方先進國家或任何太空科技領先的國家競爭,而是帶有非常濃厚的民用色彩。如同其太空計畫之父威克蘭·薩羅拜(Vikram Ambalal Sarabhai)所說:「我們並不像那些經濟實力雄厚的國家,想上月球或到行星上去探險,也不想從事載人的太空飛行。但是我們認為印度在這場先進科技的應用中,不應該缺席,應該積極扮演有意義的角色,協助解決對人類和社會有實際意義的問題。」1974 年印度因為進行核子測試而遭到西方國家制裁後,印度意識到若過分倚賴外國科技的輸入,則在外交關係緊張的時候就有可能受到外國的制裁。因此,印度自 1974 年之後大力的發展本土太空科技,目前其衛星發射載具(launch vehicle)與衛星科技(satellite)都在國際市場上佔有相當重要的地位。

而包括衛星通訊(SatCom)及地球觀測(EO)在內的太空科技,這些年來印度藉由有效的處理某些與發展相關的問題而受到國際社會極大的關注。通訊衛星對資訊的傳遞與交換提供一個重要的管道;地球觀測則對與發展相關的地形特徵提供重要的觀測。事實上,印度因利用太空科技有效地進行農村地區的發展與處理廣大基層民眾的問題而享譽國際,使得印度在這一領域成為領先全球的國家。 2008 年,印度發射「旃陀羅延一號」(Chandrayaan-1,梵文譯為:月球飛船一號)執行首次的月球任務,並帶回月球有水存在的證據;2013 年 11 月,印度執行其首次星際探索任務(interplanetary exploration)─火星任務。現今,印度的太空計畫已超越其初期設定的目標,準備向國際展示其廣泛的太空科技能力。

 

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火星探測器的太陽能電池板安裝測試

此外,印度以低成本發展太空計畫聞名,印度太空研究組織 2013 年度的預算八點六億美元,美國太空總署(NASA)2012 年度的預算為 178 億美元;而印度這次的火星任務總共花費 7 千 3 百萬美元,是美國太空總署花費在類似計畫上的十分之一,不僅如此,印度這次的火星任務僅僅用了15個月就打造完成,展現出高度的成本效益與驚人的效率。美國預計在 2013 年 11 月執行的火星計畫「MAVEN」(火星大氣與揮發物演化任務)花費大約 6 億 7 千 1 百萬美元。然而,儘管印度太空計畫具備如此低廉的成本與高度的效率,仍舊無法免於遭受批評。

批評者聲稱,印度身為一個開發中國家,據估計全國約有 4 億 5 千萬人口生活於赤貧,全國有三分之二的成年人不識字,超過三分之一兒童營養不良,然而面對依然存在的大量赤貧人口,印度卻積極投入迎向太空的挑戰,尤其目前印度正經歷近 10 年來最嚴峻的經濟成長趨緩,許多人指責印度為何仍把國家預算花費在發展這樣一個所費不貲的太空計畫,甚至探測火星?印度發展經濟學家德雷茲(Jean Dreze)指出,印度每年花費近 10 億美元來進行昂貴的太空計畫,就拿這次的火星任務來說,這 7 千 3 百萬美元大可以用來從事印度國內的民生發展與應用,這根本是印度菁英妄想追求超級強權地位。

然而,對印度為何要發展太空計畫這個問題的支持者來說,如印度知名科學評論員巴格拉(Pallava Bagla)曾反駁批評者,認為用這 7 千 3 百萬美元無法讓印度國內高達四億的貧民人口脫貧,還不如用在對國家發展更重要的科學研究上,待科學技術發展成熟,其對印度社會帶來的反饋會遠遠大於這 7 千 3 百萬美元。印度太空研究組織指出,太空科技是賺錢的行業,每投資一美元,可得到兩美元的報酬。印度首家私人太空公司「Earth2Orbit」的共同創辦人兼執行長莫哈蒂(Susmita Mohanty)女士也指出:「像印度這樣一個國家,太空計畫不是奢侈,而是一種必要。衛星科技對社會經濟問題有相當大的用處,從電視傳播、廣播、天氣預測到災害管理等。而且,基於印度廣泛的太空能力,印度若妥善運用的話,在未來的 10 或 20 年將至少可以搶佔全球四分之一的太空產業市場。」

 

 

(未完待續…..)


[4] 在之前失敗的火星任務當中,絕大多數都是因為沒能成功地離開地球軌道。

[5] Ibid.

[7] 安琪拉‧賽尼(Angela Saini),《不可忽視的印度:崛起中的超級科技強權》,頁18。

[8] A. Bhaskaranarayana, C. Varadarajan, V.S. Hegde, “Space-based Societal Applications─Relevance in Developing Countries,” Acta Astronautica, Vol.65(2009), p.1481.

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