+ 劉進(jìn)軍

2014年世界航天發(fā)射預(yù)報

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2014年度，世界航天將看到許多新氣象、新特點，各國的重點發(fā)射將引起廣泛注意。2014年，世界航天器計劃發(fā)射次數(shù)和發(fā)射數(shù)量可能超過2013年。2014年，具有重大意義的發(fā)射和航天器如下：

1.航天發(fā)射競賽

2014年度，世界各國計劃發(fā)射47次，預(yù)備發(fā)射26次，準(zhǔn)備將178顆航天器送上太空。由于有些國家沒有公布2014年發(fā)射計劃，沒有登錄在內(nèi)。隨著下半年的到來，各國航天發(fā)射計劃會有增加。根據(jù)往年發(fā)射比例，每年只有約75%的航天器能真正發(fā)射，少部分航天器只能等待下一年或發(fā)射機(jī)會，或永遠(yuǎn)不可能進(jìn)入太空。無論2014年發(fā)射多少次和發(fā)射多少衛(wèi)星，都將是一個航天發(fā)射的競賽年。

運(yùn)載火箭與衛(wèi)星

2.新火箭新發(fā)射

2014年，美國軌道科學(xué)公司有2次新火箭發(fā)射嘗試。1月份，美國軌道科學(xué)公司在沃洛普斯島導(dǎo)彈基地首次發(fā)射“安塔瑞斯-120”運(yùn)載火箭，將“天鵝座-2”號貨運(yùn)飛船送入太空。10月3日，美國軌道科學(xué)公司將首次發(fā)射“安塔瑞斯-130”運(yùn)載火箭，將“天鵝座-4”號貨運(yùn)飛船送往國際空間站。4月份，歐洲空間局法屬在圭亞那庫魯航天中心首射“織女星”運(yùn)載火箭，發(fā)射夏威夷大學(xué)的“火奴魯魯”地球成像微衛(wèi)星等12顆衛(wèi)星。

2014年，俄羅斯的“質(zhì)子-M”運(yùn)載火箭也將首飛。“質(zhì)子”號運(yùn)載火箭是俄羅斯第一種專為航天任務(wù)設(shè)計的大型運(yùn)載火箭，號稱“全球火箭”，共計28種型號。從1965年7月16日到2013年底，“質(zhì)子”號曾發(fā)射393次。

“質(zhì)子-K”是世界上第一種用于發(fā)射空間站的運(yùn)載火箭，曾發(fā)射過“禮炮-l”～“禮炮-7”號空間站、“和平”號空間站各艙段和其他大型有效載荷。1998年11月20日，“質(zhì)子-K”火箭發(fā)射了國際空間站近20噸的“曙光”號功能貨艙和“星辰”號服務(wù)艙。2012年3月30日，“質(zhì)子-K”號在最后一次發(fā)射后退役，由現(xiàn)代化的“質(zhì)子-M”火箭替代。

“質(zhì)子-M”號運(yùn)載火箭高53米，直徑7.4米，質(zhì)量712.8噸,3級或4級火箭，助推器6枚，低軌道運(yùn)載能力22噸，同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力6.7噸，靜止軌道運(yùn)載能力3.5噸，2014年首發(fā)。

“獵戶座EFT-1”號載人試驗飛船徽章

3.“獵戶座”號飛船試飛

2014年8月18日，美國宇航局的“獵戶座EFT-1”號載人試驗飛船將進(jìn)行一次飛行，驗證飛船的電子系統(tǒng)、熱屏蔽和降落傘，以及飛船的可靠性和安全性?！癊FT-1”是英文“探索飛行試驗-1”（Exploration Flight Test-1）的縮寫

“獵戶座”多用途載人飛船（MPCV）是一艘超越低地球軌道的載人飛船。由洛克希德·馬丁公司為美國國家宇航局設(shè)計建造。“獵戶座”飛船可乘坐2～6宇航員。科學(xué)目標(biāo)是載人飛行到月球、小行星和火星，還計劃為國際空間站運(yùn)送貨物和宇航員的備份飛船。它最終計劃利用新一代火箭——“太空發(fā)射系統(tǒng)”發(fā)射。

SLS發(fā)射想象圖

“獵戶座”多用途載人飛船直徑5米，加壓體積19.56立方米，可居住空間8.95立方米，乘員艙質(zhì)量8913千克，服務(wù)艙質(zhì)量12337千克，其中服務(wù)艙推進(jìn)劑質(zhì)量7907千克，總質(zhì)量21250千克?！矮C戶座”飛船的總速度增量為1595米/秒，飛行時間21.1天。

“獵戶座”號繼承了“阿波羅”飛船的優(yōu)良基因，而技術(shù)更先進(jìn)和能力更強(qiáng)大。飛船的乘員艙選擇了幾種改進(jìn)的技術(shù)，包括：

數(shù)字控制系統(tǒng)：“波音-787”的玻璃駕駛艙數(shù)字控制系統(tǒng)。

自動對接系統(tǒng)：以前，美國的“雙子座”、“阿波羅”飛船和航天飛機(jī)都需要手動駕駛的對接。“獵戶座”號像俄羅斯“進(jìn)步”號貨運(yùn)飛船和歐洲自動轉(zhuǎn)移飛行器一樣可以自動對接，特別是航班機(jī)組人員在緊急情況下使用。

小型野營風(fēng)格廁所：這種廢物搜集系統(tǒng)改善了廢物管理，如同航天飛機(jī)和“太空實驗室”上男女皆宜的“溢流管”。這消除了“阿波羅”飛船宇航員使用的討厭的“阿波羅”塑料袋。

氮/氧混合氣體：那是一種仿真自然的海平面混合氣體，或小壓力的混合氣體。

更先進(jìn)的電腦系統(tǒng)：電腦系統(tǒng)比以前的載人飛船更人性化和高速度。

“獵戶座”號另一個特點是部分可重用性。外殼由鋁鋰合金。保暖毯不受臨界加熱，如用于有效載荷艙門?？芍貜?fù)使用的回收降落傘等。

第一艘“獵戶座”試驗飛行即將開始。2012年6月22日，“獵戶座FET-1”試驗飛船最終在路易斯安那州新奧爾良的米秋德裝配工廠完成，不久運(yùn)到肯尼迪航天中心進(jìn)行操作和檢驗。按計劃，“獵戶座”號飛船將在美國肯尼迪航天中心第37B發(fā)射臺，由“德爾塔-4B”運(yùn)載火箭發(fā)射升空。

2014年8月18日，“德爾塔-4B”運(yùn)載火箭將搭載“獵戶座EFT-1”飛船進(jìn)入遠(yuǎn)地點8000千米，傾角28.6°的橢圓軌道。飛船將在這個軌道繞地球2次，然后飛船與返回艙分離。返回艙再入大氣層，在加利福尼亞州的巴哈海岸附近海域濺落。

在2014年～2022年，“獵戶座”試驗飛船經(jīng)過4次飛行后，才能定型。第一次載人任務(wù)可能在2020年后。不管怎么樣，2014年的第一次試飛最重要。

4.多星發(fā)射 搶奪紀(jì)錄

“獵戶座”多用途載人飛船“獵戶座”多用途載人飛船

多星發(fā)射是一項各國爭奪的世界航天紀(jì)錄，它與衛(wèi)星分離技術(shù)密切相關(guān)。衛(wèi)星分離技術(shù)與洲際導(dǎo)彈分導(dǎo)技術(shù)幾乎一模一樣。分導(dǎo)式導(dǎo)彈，號稱“太空子母彈”。它在一枚洲際導(dǎo)彈上攜帶多枚彈頭，在一定高度的太空分離，可以分別打擊相距幾百千米的不同目標(biāo)。多星發(fā)射具有強(qiáng)烈的軍事技術(shù)色彩，各國競相研發(fā)和運(yùn)用。

在2014年計劃發(fā)射的178顆航天器中，103個航天器屬于多星發(fā)射，占航天器總量的75.9%。多星發(fā)射，顯示越來越強(qiáng)大的技術(shù)、功能和效率。目前，多星發(fā)射顯示5大特點：1.衛(wèi)星分離技術(shù)越來越高超，2.衛(wèi)星數(shù)量越來越多，3.發(fā)射比例越來越高，4.軍事航天技術(shù)、高科技越來越普及，5.民營公司熟練掌握了多星發(fā)射。

“獵戶座”多用途載人飛船域救生火箭的結(jié)構(gòu)

5.小公司大作為

2014年1月，美國科學(xué)軌道公司將在沃洛普斯島導(dǎo)彈基地首發(fā)“安塔瑞斯-120”運(yùn)載火箭，運(yùn)載美國科學(xué)軌道公司的“天鵝座-2”貨運(yùn)飛船等共計34個航天器，其中包括美國行星實驗室的28顆“羊群”地球觀測衛(wèi)星。

行星實驗室公司是一家美國私營公司，致力于創(chuàng)建一個開放數(shù)據(jù)訪問地球成像衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。行星實驗室成立于2010年，總部位于加利福尼亞州舊金山市。創(chuàng)始人是3個大學(xué)生：威爾·馬歇爾、克里斯·布舒爾澤和羅比·斯琴格爾。

2013年4月，它成功地推出了2顆示范立方體衛(wèi)星——“鴿子-1”和“鴿子-2”。 2013年11月，行星實驗室又發(fā)射成功“鴿子-3”和“鴿子-4”。

從“鴿子”到“羊群”。當(dāng)“鴿子”立方體衛(wèi)星還沒有成功的時候，美國行星實驗室公司就制定了宏偉的計劃。2013年6月，美國行星實驗室公司宣布“羊群”衛(wèi)星計劃?！把蛉骸毙l(wèi)星計劃是真正的“羊群”。它由28顆衛(wèi)星組成地球觀測衛(wèi)星星座。這將是世界上最大的地球觀測衛(wèi)星星座。

“羊群”衛(wèi)星是一種3U立方體衛(wèi)星，長30厘米，寬高各10厘米，重3千克?！把蛉骸毙l(wèi)星運(yùn)行在軌道高度約400千米，傾角52°的軌道，提供3～5米的圖像分辨率，為地球環(huán)境、人道主義和商業(yè)應(yīng)用。

人們欽佩“羊群”衛(wèi)星：小衛(wèi)星，很便宜，高清分辨率。每顆“羊群”衛(wèi)星不會超過5萬美元。這是許多大衛(wèi)星夢寐以求的目標(biāo)。美國行星實驗室公司受到美國和世界其他大學(xué)和衛(wèi)星公司的重視和尊敬。如果“羊群”衛(wèi)星發(fā)射成功，28顆衛(wèi)星在地球上空分布一個完整的地球觀測網(wǎng)。這將是一個偉大的創(chuàng)舉，為未來衛(wèi)星納米化打開一條新路。

“獵戶座FET-1”試驗飛船

俄羅斯 “第聶伯”號運(yùn)載火箭

美國“人牛怪-1”運(yùn)載火箭

6.航天事業(yè)公司化

2014年度，世界各國準(zhǔn)備發(fā)射73次，其中各國私營航天公司發(fā)射13次，占發(fā)射總數(shù)的17.8%。這些運(yùn)載火箭包括：美國太空探索技術(shù)公司的“獵鷹-9”號10次，美國軌道科學(xué)公司的“安塔瑞斯”號3次。這兩家公司的13次發(fā)射，計劃將70個航天器送入太空，占航天器發(fā)射總數(shù)近40%。在70個航天器中包括2014年計劃發(fā)射的9艘飛船中的6艘飛船，以及4顆6噸左右的重型衛(wèi)星。

2014年度，世界各國準(zhǔn)備發(fā)射178顆航天器，其中69顆是各國私營航天公司的航天器，占航天器總數(shù)的38.8%。這些航天器包括6艘私營公司的“龍”號、“天鵝座”號貨運(yùn)飛船，40多種各類衛(wèi)星。

在各國航天公司中，美國占巨大多數(shù)，最著名的是美國太空探索技術(shù)公司、美國軌道科學(xué)公司、美國軌道通信公司、美國行星實驗室公司。從2014年航天發(fā)射計劃看，私營航天公司占據(jù)越來越重要的地位。

美國行星實驗室公司的創(chuàng)始人：馬歇爾、布舒爾澤和斯琴格爾。

7.航天事業(yè)年輕化

各種小衛(wèi)星、微衛(wèi)星、纖衛(wèi)星、納米衛(wèi)星和立方體衛(wèi)星承載著各國大學(xué)生的智慧和心血。許多衛(wèi)星主要是試驗衛(wèi)星，但大都是科技含量很高的“CubeSat”。

按照立方體衛(wèi)星的規(guī)定，一顆立方體衛(wèi)星的研制，包括發(fā)射費(fèi)用應(yīng)該控制在6.5～8萬美元。衛(wèi)星小，功能不少，比大衛(wèi)星便宜多了。世界上很多大學(xué)、公司和政府組織都愿意研發(fā)立方體衛(wèi)星。

據(jù)統(tǒng)計，從2003年6月30日，丹麥奧爾堡大學(xué)第一顆立方體科研衛(wèi)星發(fā)射，到2013年底，世界各大學(xué)已有超過110顆立方體衛(wèi)星發(fā)射。2013年，世界上第一顆高中生研制的衛(wèi)星飛上太空，效果超出想象。2014年，各國大學(xué)生將發(fā)射各種衛(wèi)星10顆。年輕化，為航天事業(yè)創(chuàng)造未來。

8.軍事衛(wèi)星搶占太空

在2014年各國衛(wèi)星發(fā)射名單中，至少有23顆是純正的軍事衛(wèi)星和軍事試驗衛(wèi)星，另外有10多顆是軍民兩用衛(wèi)星，占2014年衛(wèi)星發(fā)射計劃的20%。

美國空軍太空司令部“美國空軍太空司令部-4”科技衛(wèi)星、“國防-5D3 F19”氣象衛(wèi)星，

美國空軍研究實驗室“天使”科技衛(wèi)星，美國國防部2顆“全球?qū)Ш叫l(wèi)星-2F”導(dǎo)航衛(wèi)星，美國海軍研究實驗室“太空試驗計劃大氣密度”研究衛(wèi)星，日本“先進(jìn)陸地觀測-2”雷達(dá)衛(wèi)星，法國/意大利的“雅典娜-忠實”軍事通信衛(wèi)星，挪威國防研究機(jī)構(gòu)“自動識別系統(tǒng)-2”通信衛(wèi)星、印度“卡圖-2C”照相偵察衛(wèi)星、韓國“阿里郎-3A”多用途觀測衛(wèi)星，西班牙“巴斯”雷達(dá)偵察衛(wèi)星，歐空局3顆“哨兵”海洋衛(wèi)星。

美國行星實驗室公司的“羊群”衛(wèi)星

“天鵝座”號貨運(yùn)飛船起運(yùn)

美國“宇宙神-5”火箭發(fā)射間諜衛(wèi)星

俄羅斯“禿鷹-E”合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星

2014年，全世界人民正睜大眼睛：誰刷新人類航天的紀(jì)錄？誰書寫太空探索的歷史？誰在創(chuàng)造新的傳奇？

俄羅斯國防部將發(fā)射1顆“地理-IK-2”測繪衛(wèi)星、3顆“格洛納斯”導(dǎo)航衛(wèi)星、1顆“禿鷹-E”合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星?！岸d鷹-E”偵察衛(wèi)星是俄羅斯國防部第一種合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星，質(zhì)量1100千克，設(shè)計壽命5年，運(yùn)行高度550千米，傾角74.75°?！岸d鷹-E”的特點是采用S頻段合成口徑雷達(dá)，可連續(xù)詳細(xì)的偵察，視場寬度為10千米地面，凝視模式的分辨率為1～2米，條帶掃描模式為1～3 米，合成口徑雷達(dá)模式為5～30米。

根據(jù)“禿鷹-E”軌道傾角74.75°計算，全球大陸和美國、中國均在偵查范圍內(nèi)。2013年6月27日，第一顆合成孔徑雷達(dá)偵察衛(wèi)星——“禿鷹-E 1”發(fā)射。2014年，第2顆“禿鷹-E 2”或?qū)l(fā)射，增強(qiáng)俄羅斯的太空偵察力量。

2014年，最神秘的衛(wèi)星就是美國國家偵察局的“國家偵察-67”偵察衛(wèi)星，代號NROL-67。自1996年12月20日，美國國家偵察局的“國家偵察-1”號偵察衛(wèi)星開始發(fā)射，到2013年底已發(fā)射到“國家偵察-66”號。美國國家偵察局的“國家偵察”號偵察衛(wèi)星編號已經(jīng)達(dá)“國家偵察-79”,估計2017年發(fā)射。

美國國家偵察局的偵察衛(wèi)星分為：通信衛(wèi)星、光學(xué)成像衛(wèi)星、雷達(dá)成像衛(wèi)星、電子情報衛(wèi)星、信號情報衛(wèi)星、海洋監(jiān)視衛(wèi)星、科技衛(wèi)星、技術(shù)示范衛(wèi)星，以及不知名和種類的最絕密的衛(wèi)星?！皣覀刹?67”偵察衛(wèi)星也許是一顆最絕密的衛(wèi)星，至今不知真面目。

2014年，如果國際形勢或世界軍事形勢發(fā)生重大變化，美俄中日英法等國將會緊急發(fā)射軍事衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星，如：美國“國家偵察-33”、“國家偵察-35”、“國家偵察-37”、“國家偵察-45”、“國家偵察-55”號等憋了很久的衛(wèi)星可能今年發(fā)射。

立方體衛(wèi)星——大學(xué)生的衛(wèi)星

航天是理想、科技與激情的結(jié)晶。2014年，全世界人民正睜大眼睛：誰刷新人類航天的紀(jì)錄？誰書寫太空探索的歷史？誰在創(chuàng)造新的傳奇。