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标 题: 2003年的世界航天活动
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年12月29日10:20:15 星期一), 站内信件
发布时间: 2003-12-29
2003年的世界航天活动风起云涌,呈现出十分复杂的局面。最令人关注的是载人航天领域
,它可谓悲喜交加,悲的是美国哥伦比亚号航天飞机解体,使7名航天员血洒碧空;喜的是
中国第1艘载人飞船神舟—5大获成功,使中国成为世界第3个拥有载人航天技术的国家。在
人造卫星方面称得上是丰收的1年,因为在这一年不仅卫星的发射数量大,种类多,成功率
高,而且参与研制的国家也不少。但值得注意的是美俄日军用卫星在2003年竞相升空,让
天僵充满了杀气。欧美的3个火星探测器和1个月球探测器的发射,激发了人们空间探索的
极大兴趣,从而再次掀起新的高潮。除巴西和日本外,其他国家的运载火箭表现的也不错
,尤其是俄罗斯发射了不少国外卫星,因此赚了较多的钱。
1 美国载人航天遭受重创
今年2月1日,美国航天飞机哥伦比亚号在返回时解体,机上7名航天员全部牺牲,在美国乃
至全世界产生巨大反响,航天飞机也因此全部停飞,使“国际空间站”只能处在维持状态
。导致解体的直接原因是哥伦比亚号发射升空81.7秒后,外贮箱外表面脱落的一块泡沫材
料撞击到航天飞机左翼前缘的防热瓦而成裂缝,当哥伦比亚号重返大气层时,超高温气体
从裂缝处进入机体,直接使航天飞机解体。2003年8月26日,哥伦比亚号空难事故调查委员
会公布了这起空难原因的最终报告。调查委员会认为导致这次事故发既包括技术原因,也包
括管理原因,尤其强调是美国航宇局的文化毁了它。例如,对载人航天安全过分自信;管
理不善,安全体系不健全;听不进不同意见;拒绝外界的批评和建议;安全观念淡漠,制
定错误政策;固步自封,不善学习,等等。
不过,美国运载火箭和无人航天器的研制和发射还算顺利,尤其是其军用卫星在这一年大
打出手,使火药味弥漫到太空。
1月6日,美国大力神—2火箭率先成功发射,把“科里奥利”(Coriolis)送入预定轨道。
该卫星主要用于收集地球上海洋的风速及方向的数据,并提高美国海军的天气预报能力。
接着,美国第8颗GPS-2R卫星1月29日升空,拉开了对伊实施军事打击空间部署的序幕(4月
1日又发射了第9颗GPS-2R)。它们对于美军在伊拉克的军事行动可谓至关重要,因为“杰
达姆”(联合直接攻击炸弹)精确制导炸弹和“战斧”巡航导弹全靠这GPS制导。当日一起发
射升空的还有美国空军的XSS-10小型卫星,该星携载照相机和星光传感器,主要用于验证
军事卫星的维护、检查等。
2003年2月20日~27日,美国空军航天司令部在科罗拉多州施里弗空军基地进行了一场为期8
天的施里弗—2(Schriever—2)太空战模拟演习。此次演习假定的背景是2017年,演习的
内容涉及到新型航天系统(包括天基雷达和改进后的卫星通信系统)的军事应用。主要目
的是检验空间能力在国防部未来作战战略中的作用,以及美国的法律和其他政策对空间作
战的影响。
不久,美国3月10日和8月29日分别发射了1颗第3代“国防通信卫星”(DSCS—3),其中后
者是美国空军的最后1颗国防通信卫星—3。美国“国防通信卫星”是从1962年开始研制的
,主要承担战略通信任务,为美国国家指挥机关和作战部队之间提供高质量的保密通信和
高速数据传输。到目前为止,“国防通信卫星”已经发展了3代,目前仍为美国最重要的全
球性军事通信卫星,现正在为美军服务的主力就是第3代“国防通信卫星”。未来取而代之
的将是“宽带填缝”(Wideband Gapfiller)卫星。
美国最后1颗 “军事星”通信卫星于4月8日发射成功,从而使“军事星”星座建造完毕。1
994年2月7日起至今,“军事星”共发射6颗,其中1颗失败。前2颗为第1代,可以用于核战
争条件下的抗干扰、抗辐射和高可靠的战略通信;后4颗为第2代,能用于战略和战术通信
。“军事星”采用了抗核加固、抗干扰、极高频、自适应天线调零、扩展调频 、跳频、星
上信号处理和核能源等许多最新的技术,是迄今为止美国最大(4.53吨)、最先进的军用通
信卫星。就其规模而言,该计划与80年代美国洲际导弹计划相当,它被评为20世纪90年代
世界空间舞台的十大名星之一。下一步美国将发展新一代军用通信卫星——“先进极高频
”。
大力神—4火箭在9月8日发射的1颗大型电子侦察卫星引人注目,这是自1998年以来美国首
次发射这类卫星。它隶属于美国侦察局,是一颗拥有最尖端技术的监听卫星,被称为“先
进奥里昂”,旨在截获通信、电子信号和地面遥测,被定位在地球静止轨道上。1995年和1
998年进行过两次类似的发射。
经过几年的推迟,美国终于在2003年10月19日用大力神—2运载火箭将首颗第7代“国防气
象卫星”——布洛克5D-3 F16送入轨道。该卫星上装有先进的遥感器,能探测到可见光和
红外频谱的信息,可全天候地收集气象信息、海洋信息以及太阳和地球物理信息等,用于
为美军的陆海空军事行动提供战略和战术气象预报。与前几代卫星相比,该卫星容纳的传
感器更大更先进;用于精确指向的姿态控制系统更先进;携带的计算机的存储功能更强大
,因而计算能力更强;电池的容量更大,所以可以延长整个飞行任务的时间。
这是美国空军15年来成功发射的第13枚,也是最后1枚大力神—2系列运载火箭。从此,美
军将逐渐结束持续长达50年的“大力神”发展项目。美军计划在2005年前陆续发射最后3枚
大力神—4型火箭然后便由波音公司的德尔他—4型和洛马公司的宇宙神—5型火箭完全取代
“大力神”火箭的位置。
12月2日,美国用宇宙神—2AS火箭发射了2~3颗美国国家侦察局的秘密卫星。卫星专家们认
为火箭搭载的有效载荷可能是“海军海洋监视系统”(NOSS)卫星,质量为6214kg,加上发
射费用,总价值约为5~6亿美元。该卫星的主要任务是跟踪和识别海洋上的船只。由于此次
任务是秘密的,因此,发射的卫星数量是2颗还是3颗尚待分晓。卫星被部署在倾角为63.4
°的轨道上。美国《航空周刊》的报道认为,伊拉克战争使得美国国家侦察局的作用得到
进一步提升。
年底,美国还发射了2颗军用卫星:12月17日,美国用装有俄罗斯主发动机的宇宙神—3B火
箭,发射了海军第11颗也是最后1颗“特高频后继卫星”(UFO—11,也叫Satcom)。它采
用波音601型卫星平台,装有1台新型特高频数字接收机,可提供额外的特高频频道和更好
的灵活性。星上的极高频通信分系统使用先进的信号处理技术,可提供更强大的抗干扰遥
测、指挥、广播和编队互连通信。它将增强美国军队的全球移动通信能力。12月21日,用
德尔他—2火箭发射美国空军第10颗GPS—2R卫星;
在科学卫星和民用卫星方面,美国也卓有成就。
1月13日,美国用德尔他—2火箭成功地发射了“地球观测系统”(EOS)计划中的“激光高度
计试验卫星”(ICESat),这是世界上首颗试验型激光高度计卫星,装载1台地球科学激光
高度计系统 (GLAS)。同时搭载发射的是用于监测星际热等离子体光谱的小卫星(CHIPSat)
。
“太阳辐射和气候实验卫星”(SORCE)是1月25日由空射飞马座—XL火箭发射成功。4月28
日,该火箭又成功地将一颗名为“星系演化探测器”(GALEX)的探测卫星送入轨道,这是
自2月1日哥伦比亚号航天飞机失事以来,美国首次发射卫星。该星上装备的望远镜等设备
,可对银河系外的整个太空区域进行紫外线勘测和广域光谱分析,观测跨越宇宙历史100亿
年的数百万个星系。
“飞马座”是唯一赢得航宇局颁发的“第三类证书”的小型运载火箭。此次发射GALEX是它
的第31次飞行,也是预定2003年进行的4次飞行中的第2次飞行。其他2次发射分别在6月26
日和8月13日,它先后把轨道观测—3卫星和科学卫星—1(SciSat—1)送入太空。轨道观
测—3是高分辨率成像卫星,运行于倾角为97°的近地球圆形轨道,可在3天内两次观察全
球所有位置,提供包括1m分辨率全色/黑白全球图像和4m分辨率多谱段(彩色和红外线)高分
辨率光学全球图像。(分辨率为1m的全色图像可清楚地显示地球上房屋、汽车和飞机。分
辨率为4m的多谱段图像将有助于描绘城市、农村地区以及未开发地带特色。另1颗卫星——
科学卫星—1主要用于臭氧监测。)
在经历了20多年的研发和几次推迟之后, 2003年8月25日,美国“空间红外望远镜”终于
由1枚德尔他—2火箭发射升空。它与此前升空的“哈勃”空间望远镜、“康普顿”γ射线
空间望远镜、“钱德拉”X射线空间望远镜齐名,号称“四大天王”,是目前孔径最大的空
间红外望远镜。它可以揭示物体在低温下的状态,探索隐藏的宇宙,发现独特的波谱特征
,回溯到宇宙的早期,例如,寻找褐矮星和超大行星,研究围绕恒星的碎片盘、极亮的红
外星系和活动星系核;研究早期的宇宙,被科学家寄予很高的期望。
在行星探测器领域,美国技高一筹,于6月10日和7月8日,陆续发射了一对总价值8亿美元
探测器——火星漫游者—A、B,共耗资8亿美元,主要任务是探测火星上是否存在水和生命
。这对“孪生兄弟”于2004年1月~2月借助降落伞在火星的不同地点着陆,是迄今最尖端的
火星探测装置。
与此同时,有2个美国空间探测器与人类告别。2月7日,美国航宇局最后一次试着与人类建
造的第一个成功飞越太阳系的飞行器——先驱者—10取得联系,但得不到任何有价值的回
音,为此美国航宇局停止继续联络先驱者—10探测器。
9月21日,为保护可能存在生命的木卫2环境,美国 “伽利略”木星探测器,在人工控制下
如期坠入木星大气层销毁,从而完结其14年的太空探索使命。“伽利略”于1989年从阿特
兰蒂斯号航天飞机发射成功,已经超期服役了6年,共绕木星飞行了34圈。它在1995年向木
星表面释放了1个子探测器,获得了世界第一份关于木星大气层的一手资料。它还探测到木
星的卫星欧罗巴(Europa,即木卫2)、甘尼米(Ganymede,即木卫3)和卡利斯托(Callisto,
即木卫4)表面结冰的地壳下可能有海洋存在的证据,并对另一卫星艾奥(Io,即木卫1)的火
山地形进行了观测。空间探测器与其他星球相撞并非首次,但象“伽利略”为保护其他星
球环境而摧毁探测器,在人类史上还是首次。它也是人类控制距地球最远的1个探测器进行
坠毁,结果马到成功。
4月12日用宇宙神—3B火箭发射的亚洲卫星—4,拉开了2003年美国商业发射的序幕。接着
,宇宙神—5火箭于5月13日又将一颗“希腊卫星”送入地球静止轨道,以提供包括2004年
雅典夏季奥林匹克运动会在内的一系列通信服务。第3次商业发射是在7月17日,宇宙神—5
成功发射了彩虹-1通信卫星,用于为美国临近地区提供直接入户广播服务。(这是宇宙神
—5火箭的第3次飞行任务,也是“宇宙神”系列火箭的第66次连续成功发射。)
美国的有些商业卫星是用别国研制的火箭发射的。例如,6月6日用俄罗斯质子号火箭发射
的AMC卫星—9,8月8日用海射火箭发射的回声星—9宽带因特网卫星和电星—13通信卫星,
10月1日用海射火箭发射的地平线—1和银河—13通信卫星等。
有关卫星也有不好的消息,例如 9月6日,几乎就要完成的价值2.39亿美元的美国国家
海洋和大气局的诺阿—N气象卫星在组装调试时不慎摔落损坏。
2 顺风顺水的俄罗斯航天业
与美国相比,2003年的俄罗斯航天业可以说是一路平安,特别是其飞船,在美国航天飞机
失事后,勇挑重担,赢得了巨大声誉,使“国际空间站”继续正常运转。
2003年俄罗斯首次发射是在1月6日,它由莫斯科航空学院设计的“米克伦”(Mikron
)火箭搭载米格—31S战斗机从21km的高空发射,把几颗小卫星送入轨道。Mikron火箭发动
机采用液氧和一种丁基橡胶衍生物作为燃料,能够将50~150kg的卫星发射入300km的轨道。
4月2日,俄罗斯航天部队从普列谢茨克航天发射场利用闪电-M中型运载火箭成功发射1颗
“闪电”系列军用通信卫星,这是闪电-M中型运载火箭在普列谢茨克航天发射场进行的
第222次发射。自1970年2月19日以来,闪电-M中型运载火箭只有6次发射失败。此后,
俄罗斯又成功进行了以下一系列军用卫星的发射。
同月24日,俄罗斯又从拜科努尔航天中心发射1枚质子—K火箭,随火箭一起升空的是1颗早
期预警卫星(宇宙—2397)。
6月4日,1枚宇宙-3M火箭把重 825kg、设计寿命为2~3年的宇宙—2398卫星送入轨道。它
是 “帆”系列军用低轨导航卫星,运行在远地点1015km、近地点970km、倾角为82.9°的
近圆轨道,运行周期104.9min。 “帆”系列由分布在30°间隔6个不同轨道面上的6颗卫星
组网,提供二维或三维空间定位和速度测定,导航定位精度在100m以内。目前该系列卫星
超期服役现象严重,替换卫星发射相对滞后,部分轨道工作星出现空缺。其中第1轨道面自
2002年 5月以来一直没有卫星在轨工作,第2至6轨道面现分别配置宇宙—2398、2366(199
9年8月发射)、2389(2002年5月发射)、2361(1998年12月发射)和2378卫星。
1枚闪电—M火箭6月19日再次成功把1颗闪电—3军用通信卫星送入轨道。
8月12日,俄罗斯从拜科努尔基地用联盟—U火箭发射一颗编号为宇宙—2399的侦察卫星,
这是自1957年第一颗人造卫星问世以来从拜科努尔基地发射入轨的第1237颗卫星,它很可
能是第2颗第2代高分辨率照相侦察卫星(HIRES—2,又叫“DON”),运行在近地点240km
、远地点300km、倾角将为64.7°轨道。
HIRES—2星载照相侦察系统分为主、次两个分系统,各装一部条幅式高分辨率可见光相机
,共用一组镜头(视角5.9°,焦距2910mm,幅宽11~19km,分辨率0.3~0.1m),使用相同
规格的胶卷。其中次照相系统有(A、B)两个胶卷舱,一般携带950m胶卷。所有照相侦察任
务由主照相系统完成,携带1650m胶卷,可连续照像,每次最长64s,一次任务总照相覆盖
面积为1.7~2.6×107km2。任务完成后,胶卷舱随星体一起回收。
但据俄罗斯《生意人报》11月25日报道说,宇宙—2399日前突然在轨道上分裂为5块。该星
由俄“中央特种设计局—进步”国家火箭航天中心研制,造价为3000万卢布(1美元约合30
卢布),可以在轨道上对地球进行远距离拍照。它对预定地球表面进行拍照后,在飞过俄罗
斯的南乌拉尔地区和西西伯利亚地区上空时会将拍好的胶片空投到地面,地面搜索人员找
到降落的胶片后将其送往莫斯科,由俄国防部下属的总侦察局专家对其进行研究。卫星上
共有8份胶片,足以使用4个月。但该卫星未能按期服役,只在轨道上运转了刚刚3个月就突
然分裂为5块,成为俄罗斯国防部第3颗未能完成任务的卫星。
然而,俄罗斯RIA Novosti通讯社11月26日称,俄罗斯天军新闻社否认了卫星已分解的
说法。俄罗斯天军新闻正式发表声明说,“宇宙—2399经过校正后正在按照预定计划执行
任务。”
早在2003年夏天,俄罗斯2002年7月发射的一颗“ARAX”光电子侦察卫星停止运转;俄
罗斯国防部2003年4月24日发射的早期预警卫星也于2003年夏天失灵。这2颗卫星的运行失
败,使制造卫星的拉沃奇金科研生产联合体总裁库利科夫被迫辞职。
另外,8月10日,俄罗斯宇宙-2392(也叫阿尔康-2)新型军民两用成像卫星在进行轨道
调整时发生故障,随后卫星星体缓慢翻滚,致使卫星下发的遥测、指令应答和图像数据等
信号出现异常。目前,该星仍在俄地面站监控之中。
“阿尔康”卫星是俄罗斯照相卫星家族中体积最大、功能最先进的卫星,卫星外观与美国
“哈勃”望远镜相似,重约6t,直径2.3m,长7m,设计寿命4~7年。星载反射式望远镜焦
距长27m,采用8谱段CCD传感器阵列,光谱从可见光到近红外,波长0.4~1.1μm。地面图
像分辨率约2~3m,照相幅宽15~35km。卫星采用新型光电成像系统传输数字图像信号,具
有很强的时效性。
由此可见,虽然俄罗斯军用卫星在2003年发射顺利,但寿命短的老毛病还没解决。
除上述之外,俄罗斯还发射了一些其他军用卫星。例如,8月19日,从普列谢茨克发射场发
射一枚宇宙—3M火箭,一举把宇宙—2400、2401两颗军用卫星送入太空,它们可能是军用
通信卫星。
11月24日发射的亚马尔—201、202(Yamal-201、202)是俄罗斯的民用通信卫星。
俄罗斯于12月10日用质子—K重型火箭从拜科努尔航天中心发射3颗Glonass全球卫星导航系
统卫星,至此这一系统的卫星总数已达11颗(也有报道是16颗)。在这3颗发射的Glonass
卫星当中,有1颗是新型的Glonass—M导航卫星。Glonass—M使用寿命7年,装有新的铯原
子频率标准(以提高导航的准确性),并能在L1、L2两个频段上辐射民用信号,完全排除
电离层的测量误差。新一代卫星可以为处于地球上和近地空间中任何地方的大量用户提供
快速的、精确的导航信息。
俄还计划研制第3代小型导航卫星“Glonass—K”,使用期限可延长到10年。
俄罗斯天军不久将建立一个“安加拉”(Angara)多用途太空火箭发射台,这在俄罗斯是
史无前例的。“安加拉”发射台将被用于发射小型、中型、巨型火箭。发射基地建设的准
备工作正在进行中,建筑人员们正在建发射台的地基。
在对外发射服务方面,俄罗斯也很抢眼。6月2日,其联盟—FG/弗瑞格特火箭成功发射了欧
洲“火星快车”探测器;6月7日质子-K携带美国AMS-9电视通信卫星升空,这是俄航
天部队今年进行的首次商业发射;6月30日,隆声号火箭从普列谢茨克发射场一次将9颗航
天器送入不同轨道,其中MIMOSA测量卫星属于捷克宇航学院,MOST空间望远镜属于加拿大
航天局,其余的7颗卫星分别属于俄罗斯、日本、丹麦和加拿大及美国等国;9月27日,俄
罗斯宇宙-3M火箭从普烈谢茨克发射场升空,把6颗卫星送入近圆形的太阳同步轨道,其中
有2颗是俄罗斯的,另外4颗分别是土耳其的BilSat—1卫星、尼日利亚的NigeriaSat—1卫
星、英国的UK—DMC卫星和韩国的科学卫星—1(BilSat—1卫星、NigeriaSat—1卫星和UK
—DMC卫星是“灾害监测星座”中的3颗微型卫星,参加“灾害监测星座”计划的国家有中
国、土耳其、阿尔及利亚、英国、尼日利亚和泰国);10月30日,俄航天部队再次用隆声
号轻型火箭(该火箭的第4次商业发射)从普列谢茨克发射场发射1颗日本卫星,这颗卫星
是日本“太空环境可靠性鉴别综合系统”计划的一部分,目的在于检查宇宙空间条件下仪
器的工作性能,使家用电器更能抵抗无线电波、温度变化和其他因素带来的不良影响;11
月24日成功发射的一枚质子号火箭,将两颗“亚马尔-200通信卫星成功送入预定轨道。
宇宙飞船是2003年俄罗斯最风光的航天器,因为它由于航天飞机失事而成为“国际空间
站”惟一的生命线。2月1日,进步M—47货运飞船为“国际空间站”送货;4月26日,俄罗
斯联盟TMA—2载人飞船升空,完成了哥伦比亚号失事以来的第1次载人航天飞行;5月4,“
国际空间站”第6长期考察团的3名航天员乘坐俄罗斯联盟—TMA1载人飞船返回地面;6月8
日和8月29日,分别载有进步M1-10和M48货运飞船的联盟-U火箭先后顺利升空,为“国际
空间站”2名成员送去食品、水、燃料、卫星电话、科研设备及邮件等物品,后者是“进步
”系列货运飞船的第102次航天发射,也是向“国际空间站”发射的第12艘货运飞船。
发射进步-M48飞船的火箭为俄联盟-FG火箭。它是一种在联盟-U火箭基础上开发出的3
级液体燃料火箭,其第1级和第2级推力更大,火箭的有效运载能力更高,能够将超过7t的
有效载荷送入轨道。
9月4日,进步M1—10脱离空间站后首次作为空间实验室独自在近地轨道上飞行,进行对地
观测,此举与中国神舟号飞船轨道舱留轨利用相似。
10月18日,搭载着联盟TMA—3升空,为“国际空间站”送去了第8长期考察组的两名成
员和1名短期考察员;10月28日,搭载着“国际空间站”第7考察组2名航天员和1名短期考
察员的联盟TMA—2安全降落在哈萨克斯坦境内。
3 空间探测红欧洲
欧洲在2003年先后成功发射了首个火星探测器和月球探测器,使世界为之一震。
欧洲与6月2日用廉价的俄罗斯联盟—FG火箭发射成功“火星快车” 探测器,率先拉开了新
一轮火星探测的热潮,从而成为继苏联、美国和日本之后世界第4个发射深空探测器的国家
或组织。该探测器由1个方形轨道器和1个名叫猎兔犬—2的着陆器组成,原定在6个月后于2
003年圣诞节抵达火星轨道,主要任务是在火星上寻找生命的痕迹,但现只有“火星快车”
轨道器成功进入火星轨道,而猎兔犬—2着陆器从轨道器上分离出来后便失踪。
9月27日,欧洲用阿里安-5发射其第1个月球探测器SMART-1,从而使欧洲成为继苏联、美国
和日本之后,世界上第4个独立发射月球探测器的国家或组织。它是第1个联合使用太阳能
电推进系统和月球引力的空间探测器,定于2004年12月到达月球轨道。这个探测器的主要
任务是在太空测试其太阳能离子发动机推进系统,并在月球上展开各项科学试验,提供有
关月球上固态水存在及分布的重要数据,了解月球岩石结构,拍摄最为详细的月球地理图
,试图揭开45亿年前月球形成的奥秘。
2003年的欧洲火箭也不示弱。2月15日,阿里安—4成功发射国际通信卫星—907后光荣退役
;4月9日,阿里安—5火箭把印度卫星—3A和泛美卫星公司的银河—12射入太空;6月11日
,阿里安—5火箭顺利升空,将澳大利亚的军民两用卫星——奥普图斯与国防—C1(Optus
and Defence —C1)和日本BSAT-2C卫星送入预定轨道;9月27日,它又一举发射了印度卫
星—3E、SMART—1月球探测器和电子鸟—1通信卫星。
此外,经过18个月的努力,欧洲空间局2003年1月31日成功地“挽救”了 “阿蒂米斯
”(Artemis)欧洲数据中继技术试验卫星,迫其改“斜”归正,把这颗因发射故障未能到
达预定轨道的卫星“拽”回到了正确的轨道上。
6月6日,欧洲地球静止卫星导航系统——Egnos在德国正式启动。它是建立在GPS信号
基础上,定位精度达到2m,2004年展开全方位服务。
4 印度稳扎稳打
虽然卫星发射数量不多,但印度的卫星在2003年发1颗成1颗,可谓箭无虚发。
4月9日,印度迄今最重、造价最高的多用途卫星——印度卫星—3A(2958kg)由阿里安—5
成功发射。它已接管由印度—2B提供的卫星辅助搜救服务,是目前印度洋和澳大利亚地区
覆盖欧洲到澳大利亚一带的唯一一颗提供卫星辅助搜救服务的地球静止卫星[在西半球,有
两颗美国卫星GOES(W)和GOES(E)提供相同的服务]。
5月8日,印度空间研究组织用“地球静止轨道运载火箭”(GSLV,第3级为俄罗斯制造的低
温火箭发动机),把1颗1825kg的“第2代地球静止轨道实验通信卫星”(GSAT—2)送入轨
道。卫星上载有4台C波段转发器、2台Ku波段转发器、1个移动卫星服务有效载荷和4个搭载
(piggyback)科学实验仪器(用以测量卫星周围的辐射环境、研究太阳耀斑和对地球电离
层进行测量)。
欧洲阿里安—5火箭于9月27日顺利发射了印度卫星—3E送入轨道,它载有24台C波段转发器
、12台扩展C波段转发器。
10月17日,印度的“极轨卫星运载火箭”又把重1360kg资源卫星-1(又叫印度遥感卫星—
P6)射入817km高的太阳同步轨道。
此外,印度一位官方发言人9月11日表示,印度内阁已批准印度航天机构提出的在2008
年以前进行无人月球探测的计划。印度探月计划名为Chandrayan—I,将花费38.6亿卢比(
合8300万美元),计划在未来5年之内用印度自行研制的“极轨卫星运载火箭“将一颗重40
0kg的卫星送入月球轨道。
另据英国《简氏防务周刊》2003年10月22日报道,印度空军已经开始着手组建航宇司令部
,以管理印度全国的空间资产。
5 悲大于喜的日本
多次遭受打击的日本航天业在10月年份以前曾呈现喜人景象。
3月28日,日本其头2颗照相侦察卫星顺利由H—2A火箭发射升空,其中1颗卫星是光学成
像卫星,另外1颗雷达成像卫星,分辨率分别为1米和3米。它使日本一举成为世界第6个拥
有光学成像照相侦察卫星和世界第3个拥有雷达成像照相侦察卫星的国家,为日本建立独立
的情报系统奠定了基础,在全球尤其是亚洲影响很大。这2颗卫星运行在485~510千米高的
太阳轨道,每天绕行地球15圈,
日本又于5月9日用M—5火箭把MUSES—C小行星探测器送入太空,飞往距离地球3亿千米的“
1998SF36”小行星,执行人类首次从一小行星带回岩石碎片的任务。该探测器预计在2005
年6月到达位于太阳与地球之间的“1998SF36”,在其附近逗留5个月,观察表面和采集岩
石。2007年6月装有岩石样本的密封舱将返回地球大气层,并把装载样本的重返囊用降落伞
降落在澳大利亚的沙漠上。如果回收成功,这将是航天史上的一件大事。 MUSES—C重
约510千克,建造成本约为127亿日元,靠离子发动机航行,自动在小行星上着陆,通过发
射弹丸采集地表弹起的碎片。这次发射也是日本M—5自2000年2月发射失败以来首次恢复发
射任务。
5月30日,日本成功回收了装有实验装置的无人密封舱,这是日本在没有其他国家帮助情况
下第一次成功回收密封舱,该舱是从USERS卫星上分离出来的。
日本还用价格低廉的俄罗斯火箭发射了几颗小卫星,其中10月30日用隆声号火箭发射的服
务—1卫星带有个人电脑、手机等家用电器,用以检验它们在太空条件下的性能和耐用性,
对商业航天器元件和技术进行可用性测试。
在2003年,日本曾用2002年发射的“数据中继试验卫星”(DRTS)和先进地球观测卫
星—2(ADEOS—2)在轨进行了第1次星间通信试验。它验证了利用世界上最先进的星间通
信技术实现的数据中继功能,并使日本成为继美俄之后第3个掌握此项技术的国家。
9月9日至14日期间,日本又在“空间光通信工程试验卫星”(OICET)的地面工程模型(
engineering model)和欧空局“阿蒂米斯”卫星之间进行了一次光通信试验,并取得了成
功。从大容量通信和星载设备小型化方面看,星间光通信技术对未来航天活动非常重要。O
ICET定于2005财年发射。
用于改善跨音速空气动力学特性估算方法和验证制导及控制设计技术的日本原型航天飞机
,在2003年进行了2次第2阶段高速验证飞行(HSFD),结果失败1次,成功1次。
10月1日,日本把宇宙开发事业团等3家航天机构合并为日本航空航天研究开发机构((JAXA
),意欲每年节约经费8980万美元。JAXA有雇员1800人,初始年度经费约为1800亿日元(合
29亿美元),规模相当于美国同行的1/10。此举让许多人兴奋不已,似乎看到了日本航天
的希望。
然而,从10月25日起,日本航天业的厄运就来了,因为那天造价5.87亿美元的先进地球观
测卫星-2因故障与地面失去联系,最终无法恢复使用。日本先进地球观测卫星-2是世界
最大级别的环境观测卫星,于2002年12月14日上天,设计寿命3年以上,用于海洋和大气研
究,结果不到1年就坏了,因而在日本各界引起了轩然大波。
祸不单行。尽管因技术原因多次推迟发射尽管多次推迟发射,但11月29日升空的日本第3、
4颗照相侦察卫星,还是因H—2A火箭故障不得不自毁。失败原因是火箭的两个固体燃料助
推器中有一个不能分离。这是自日本H—2火箭1998年和1999年发射失败以来的第3次失败
。H—2A火箭此次发射失败之前,曾5次连续成功。这次发射失败对日本火箭的信誉是一
次沉重的打击,使屡遭打击的日本航天业雪上加霜。
日本航空航天探索局12月9日宣布,由于推动其接近火星的主发动机停止工作,日本希望号
火星探测器无法进入预定环火星运行轨道。希望号在12月14日接近火星之后只能进入绕太
阳运行的轨道,探测火星的使命就此终结。该探测器1998年7月3日用M—5火箭发射,造价8
800万美元,是日本第1个火星探测器,也使日本成为世界上第3个发射火星探测器的国家。
它装有14种设备,原拟用于探测火星的上部大气层和电离层,重点研究太阳风的影响,向
地球传送考察图像,但现在一切都告吹了。
日本航天业之所以“屡战屡败”,主要是宇宙开发体制存在死角,项目管理经验不足,生
产厂商制造能力低下,难以保证产品质量;技术人员知识结构的欠缺;日本航天机构判断
有失误,例如,希望号火星探测器是否应该延长飞行的决策就有问题;日本航天业受经验
和预算不足制约,而且在预算不足的情况下只追求某一方面的高技术,增大了失败的风险
。
6 航天小国有失有得
巴西第3枚VLS型运载火箭在8月22日发射前的最后检修测试过程中,因火箭的4个发动
机之一因不明原因被点燃,因而发生爆炸,造成几十人死亡,2颗科研卫星被毁,发射平台
倒塌。该火箭原定于8月25日携带两颗巴西卫星发射升空。这已经是巴西第3次试图用自己
制造的火箭发射卫星,如果成功,巴西将成为第1个用自行制造火箭将卫星发射升空的拉丁
美洲国家,可惜未能如愿。此前的1997年11月,第1枚巴西火箭在发射后不久,因发动机问
题,坠落在大西洋里。1999年12月,第2枚巴西火箭在发射后3分钟出现问题,技术人员通
过遥控设备将其销毁。
9月27日由俄罗斯宇宙—3M运载火箭发射的韩国第1颗国产科学卫星——科学卫星—1,
升空后与地面失去联系。该星造价117亿韩元,质量106kg,载有可检测远距离宇宙光线观
测星体年龄及银河形成过程的远紫外线分光器等,全部由韩国科研人员自主开发。
不过,加拿大的情况还好。其首台微型空间望远镜(MOST)于6月30日由俄罗斯火箭发
射成功。它重约51kg,主要功能是探测恒星亮度的变化,以研究恒星的大小、年龄以及组
成物质。恒星微小变化和振动探测微型卫星可以对恒星进行连续7周的观察,而“哈勃”空
间望远镜由于轨道的关系,对一颗恒星的持续观测时间最多只有6天。
不久,加拿大的另1颗卫星——科学卫星—1(SCISAT-1) 于8月12日由美国飞马座—XL火箭
送入太空。其用途是对地球的臭氧层进行研究。
土耳其第1颗自行设计的卫星BilSat—1则在 9月27日由俄罗斯火箭发射升空。该卫星能够
耗资1400万美元,重129kg。星上的设备由土耳其和英国工程师共同设计,用于收集与环境
有关的信息,是土耳其有史以来第一次摆脱只能定购卫星的处境。
7 商业卫星市场复苏
除了俄罗斯和美国成功进行了一些商业发射活动外,2003年还有不少其他商业航天活动也
搞得不错。
2月15日发射的国际通信卫星—907为美洲、非洲和欧洲提供增强型C频段覆盖,为欧洲西部
和非洲西部提供高功率Ku频段点波束覆盖。
亚洲卫星—4于4月12日由美国宇宙神—3B火箭发射升空。该卫星由美国波音卫星系统
公司制造,型号为BSS—601HP,,是亚洲地区首次搭载广播卫星系统(BSS)频段转发器资
源的卫星。它载有28台C波段转发器和20台Ku波段转发器。
5月13日由宇宙神—5火箭发射的“希腊卫星”(Hellas-Sat)采用欧洲星—2000+平台,装
有30台Ku波段FSS频段转发器,可以将数字电视节目直接发送给采用60cm直径的家用接收天
线接收,覆盖希腊、塞浦路斯、巴尔干半岛和东欧国家,同时卫星上的两个可控无线电波
束可以移动,为南非和中东提供覆盖。它将为在雅典举行的2004年奥运会提供电视和电信
服务。
美国为阿联酋制造的瑟拉亚—2卫星6 月10日由天顶—3海射火箭发射升空,这是该平台199
9年投入使用以来的第8次成功发射。瑟拉亚—2重5177kg,载有1台每秒处理几万亿次操作
的大功率数字信号处理器,以及能够同时处理14000个移动呼叫的孔径大于12.25m的天线,
设计使用寿命12年,可为东欧、中东、北非和中非、中亚和南亚的100多个国家提供声音、
传真和数据服务。
8月8日,天顶—3海射火箭还成功发射了美国劳拉空间系统公司制造的回声星—9和电星(Te
lstar—13)。
天顶—3海射火箭第3次发射是在10月1日,把采用BSS—601HP平台的银河—13/地平线—1送
入太空。
8 中国如日中天
2003年是中国航天业有史以来最繁忙、也是最辉煌的1年。在这一年里不仅成功发射了6颗
卫星,还把第1艘载人飞船神舟—5送上太空并平安返回,轰动了全球。
2003年5月25日,中国在西昌卫星发射中心用长征—3A运载火箭,成功地将第3颗“北斗”
导航定位卫星送入太空。这标志着我国已自主建立了完善的卫星导航系统。该星12月2日正
式交付给用户。至此,中国第1代导航卫星系统顺利建设完成,并全面投入业务运行。
第2颗中巴地球资源卫星—1卫星与创新—1小卫星与10月21发射成功。前者质量为1550kg,
设计寿命2年,卫星质量和可靠性比第1颗有较大提高。创新—1是中国科学院根据国家战
略需求,面向世界科技前沿自主研制的首颗质量为100kg以下的微小卫星,可在交通运输、
环境保护、防汛抗旱等数据信息传递中发挥重要作用。这颗卫星的成功发射,实现了我国1
00kg以下小卫星的在轨运行。这次发射是“长征”系列运载火箭的第72次飞行,也是自199
6年10月以来我国航天发射连续第30次获得成功。
11月3日发射的中国第18颗返回式卫星,在圆满完成各项预定试验任务后,于11月21日在四
川中部地区成功回收。该星无论在飞行时间上,还是在整体性能等方面,都有较大的改进
和提高。它所获取的信息和试验结果,对学技术和经济建设的发展将起到积极作用。
中星—20通信卫星20日成功定点于103°E上空。该星是11月月15日在西昌卫星发射中心由
长征—3A运载火箭发射升空。
定于12月30或31日发射的中国探测—1卫星是“地球空间双星探测计划”(简称“双星计划
”)中的第1颗星,运行在赤道轨道。运行在极地轨道的探测—2将在2004年中发射。中国
双星将对人类历史上从未探测过的空间区域进行探测,其中探测—1距离地球最远距离则达
到了6万多千米,突破了中国卫星以往跨入太空的最远距离。它们将推动我国空间探测技术
的跨越式发展。
“双星计划”是我国第一次以自己的先进空间探测项目同发达国家从技术到应用的高层次
、实质性的对等合作。它可有力地推动我国空间物理学科的发展,增进对地球空间环境的
认识,提高我国空间物理研究和空间环境预报的创新能力,推动我国空间探测技术的跨越
式发展,从而提高我国在国际空间领域的地位和作用。“双星计划”的实施标志着我国地
球空间探测水平又迈上了一个新台阶。
2003年10月15日我国成功发射了神舟—5载人飞船,把首位航天员杨利伟送上了九重天。飞
船由长征—2F运载火箭发射到近地点200千米、远地点350千米、倾角42.4°初始轨道,实
施变轨后,进入343千米的圆轨道。飞船环绕地球14圈后于10月16日在预定地区着陆。神舟
—5飞船载人航天飞行实现了中华民族千年飞天的夙愿,使中国成为世界第3个独自掌握载
人航天技术的国家,是中国航天事业在新世纪的一座新的里程碑。
另外,,中国国家航天局在2003年3月1日宣布,中国实施名为“嫦娥工程”的月球探测计
划;中国空间技术研究院2003年8月宣布,中国第1颗月球探测卫星已完成方案设计。该月
球探测卫星的方案设计工作是自2002年4月正式开始的。中国科学家现已基本确定了月球探
测卫星的飞行轨道,解决了卫星运行途中的控制问题,及卫星本身的电源、结构和温度控
制等系统的相关技术问题。此外,紫外敏感器、卫星专用天线等一批关键技术也被攻破。
紫外敏感器、卫星专用天线等一批关键技术项目获得突破性进展,并开始进行初样设计。
目前,科学家们正开始进行卫星初样设计工作。
中国航天之所以表现较为突出,这与中国根据自己的国情,采用循序渐进的方针和严格而
科学的管理方法,建立先进的航天文化理念等有关。例如,通过神舟号工程的实践,中国
建立了能与国际接轨的高效的组织机构,形成了具有科学预见的规划、计划以及能够对工
程进行有效控制的综合管理体系;将计划调度、经费管理、质量管理于一体,基建技改与
研制紧密结合,从而提高了工作效率,为今后实施国家级大工程积累了宝贵经验。尤其可
喜是,在研制神舟号飞船过程中,形成了崭新的载人航天文化,它包括质量文化、安全文
化、团队文化、创新文化等。例如,在研制过程中,始终坚持“质量第一、安全第一,成
功是硬道理”的方针,从最初的设计到最后的试验,提出了针对载人航天特点的零缺陷质
量管理要求,通过“表格化”管理等措施,开展以提高产品可靠性、安全性为中心的全面
质量管理。
[信息来源:《国际太空》编辑部]
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