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标 题: 2003年的世界航天活动
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Feb 19 16:02:49 2004), 站内信件
《国际太空》编辑部
□□2003年的世界航天活动非常活跃,呈现出一片繁忙景象。在这之中有的国家喜事
连连,有的国家却上演悲剧,当然,也有悲喜交加的国家,真可谓几家欢喜几家愁。不过
,总的来讲,2003年的世界航天业喜大于悲,因为无论从运载火箭的发射次数和发射成功
率上讲,还是从所发射航天器的种类和参与航天器研制的国家方面说,都较2002年有明显
的提高。
1 人造卫星当空舞
在2003年全球航天发射活动中,新升空的人造地球卫星在数量、种类和用途等方面仍
占据了航天的主导地位。但值得注意的是,在所发射的卫星中不少是军用卫星。
1.1 九重天上的观测台
望天观地的探测卫星在2003年踊跃登天,在军民2个领域都大有作为,它反映出人类对
这种技术有较大的需求。
美国于1月6日用大力神-2火箭率先发射,把“科里奥利”(Coriolis)卫星送入预定
轨道。该卫星主要用于收集地球海洋上的风速及方向的数据,并提高美国海军的天气预报
能力。
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,它载有1个地球科
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。
1月25日,“太阳辐射和气候实验卫星”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1颗名为“星系演化探测器”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。此后的6月26日和8月13日,“飞马座”火箭还先后把轨道观测-3卫星和科学卫星-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)全球图像。
在经历了20多年的研发和多次推迟之后,8月25日,美国“空间红外望远镜”由德尔他
-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,并称“四大空间望远镜”,被科学家寄予很高的期望。
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意,这是自1998年以来美
国首次发射这类卫星。它隶属美国国家侦察局,是1颗拥有最尖端技术的监听卫星,定位在
地球静止轨道上,被称为“先进奥里昂”,旨在截获通信、电子和地面遥测信号。
经过几年戏剧性的上上下下,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。卫星上装有先进的遥感器,能探
测到可见光和红外光谱的信息,可全天候地收集气象、海洋以及太阳和地球物理信息等,
用于为美国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,可以延长整个飞行任务的时间。
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,专家们
认为可能是“海军海洋监视系统”卫星。卫星质量为6214kg,主要任务是跟踪和识别海洋
上的船只。
俄罗斯也发射了几颗侦察卫星。4月24日,俄罗斯从拜科努尔航天中心发射了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)。
8月12日,俄罗斯从拜科努尔用联盟-U火箭发射1颗编号为宇宙-2399的侦察卫星,这
是自1957年第1颗人造卫星问世以来从拜科努尔发射入轨的第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、倾角为64.7°的轨道上。
除中国外,发射观测卫星的亚洲国家有日本、印度和韩国等。
3月28日,日本头2颗照相侦察卫星由H-2A火箭发射升空,其中1颗是光学成像卫星,1
颗是雷达成像卫星,分辨率分别为1m和3m。它使日本一举成为世界第6个拥有光学成像侦察
卫星和第3个拥有雷达成像侦察卫星的国家,为日本建立独立的情报系统奠定了基础,对全
球尤其是对亚洲影响很大。这2颗卫星运行在485~510km高的太阳同步轨道,每天绕地球1
5圈。
10月17日,印度的“极轨卫星运载火箭”把重1360kg的资源卫星-1(又叫印度遥感卫
星-P6)射入817km高的太阳同步轨道。
加拿大则将其首台微型空间望远镜于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。
土耳其第1颗参与设计的卫星BilSat-1也在 9月27日由俄罗斯火箭发射升空。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“灾害监测星座”
中的微型卫星之一。它使土耳其有史以来第1次摆脱只能订购卫星的处境。
1.2 群星闪烁全球通
通信卫星是2003年世界太空大舞台上的主角之一。
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”,其中后者是最后1颗国
防通信卫星-3。
美国第6颗“军事星”于4月8日升空,从而使该星座建造完毕。
4月12日用宇宙神-3B火箭发射的亚洲卫星-4,拉开了2003年美国商业通信卫星发射
的序幕。接着,宇宙神-5火箭于5月13日又将1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。“宇宙神”火箭的第3次商业
发射是在7月17日,它成功发射了彩虹-1通信卫星,用于为美国邻近地区提供直接到户广
播服务。
有些美国制造的商业通信卫星是用别国或合资公司火箭发射的。例如,6月6日用俄罗
斯质子号火箭发射的AMC-9卫星;6 月10日用天顶-3海射火箭发射的瑟拉亚-2卫星;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。
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”。它采用BSS-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、广播和编队互联通信。
俄罗斯通信卫星发射也不示弱。4月2日和6月19日,俄罗斯先后成功把2颗闪电-3军用
通信卫星送入轨道。8月19日,从普列谢茨克发射场发射1枚宇宙-3M火箭,又一举把宇宙
-2400、2401军用卫星送入太空,它们很可能还是军用通信卫星。亚马尔-201、202民用
通信卫星是11月24日由质子-K火箭发射的。12月29日,俄用质子-K火箭发射了进步-AM
22远距通信卫星,它是俄新型通信卫星系列中的第1颗。这是俄2003年的最后1次发射。
通信卫星是印度的强项。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)和泛美卫星公司的银河-12一起由阿里安-5成功发射。其中的印度卫星
-3A已接管由印度卫星-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惟一1颗提供卫星辅助搜救服务的地球静止卫星。
5月8日,印度空间研究组织又用“地球静止轨道运载火箭”(GSLV),把1颗重1825k
g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个卫星移动业务有效载荷和4台搭载科学实验仪器(用以测量卫星
周围的辐射环境、研究太阳耀斑和测量地球电离层)。
欧洲阿里安-5火箭于9月27日再次发射了印度卫星-3E。星上载有24台C波段转发器、
12台扩展C波段转发器。与它一起升空的还有欧洲月球探测器和电子鸟-1通信卫星。
“阿里安”火箭在2003年发射的另外几颗通信卫星是:2月15日,阿里安-4成功发射
国际通信卫星-907,此后光荣退役;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和日本BSAT-2C卫星送入预定轨道。
日本在2003年也进行了一些通信技术试验。先是用2002年发射的“数据中继试验卫星
”和先进地球观测卫星-2进行了第1次星间通信试验。它验证了用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、欧之后第4个掌握此项技术的国家。
9月9~14日,日本又在“空间光通信工程试验卫星”(OICET)的地面工程模型和欧空局
“阿蒂米斯”卫星之间成功进行了1次光通信试验。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。OICET定于2005年发射。
10月30日,俄航天部队用隆声号轻型火箭从普列谢茨克发射场发射1颗奇妙的日本卫星
。它是世界第1颗完全采用商用电子器件的卫星,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了可用性测试。
此前的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1次成功回收密封舱,该舱是从USERS卫星上分离出来的。
以色列的阿莫斯-2(Amos-2)通信卫星,于2003年12月27日由俄罗斯联盟号火箭发
射成功,用于中东、欧洲和美国东部地区的通信业务。
1.3 太空指南针受青睐
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(当日
一起发射升空的还有美国空军的XSS-10小型卫星,它载有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)。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”精确制导炸弹和“战斧”巡航导弹全靠GPS制导。
第10颗GPS-2R于12月20日升空。
俄罗斯现在有2个系列的导航卫星。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。“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。
俄罗斯于12月10日,又用质子-K运载火箭发射3颗Glonass卫星,至此这一系统的在轨
卫星总数已达11颗。在这3颗Glonass卫星当中,有1颗是新型的Glonass-M导航卫星,使用
寿命7年,装有新的铯原子频率标准时钟(以提高导航的准确性),并能在L1、L2两个频段
上发射民用信号,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。
欧洲的情况是,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。另外,中国、印度和
加拿大等国在2003年加入欧洲“伽利略”导航卫星计划,使该计划前景看好。
2 空间探测掀高潮
空间探测器是科学家关注的热点之一。在此领域,日本首先于5月9日用M-5火箭把MU
SES-C小行星探测器送入太空,飞往距离地球3×108km的“1998SF36”小行星,执行人类
首次从1颗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,任务是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,并把装载样本的返回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。
2003年是火星大冲之年,所以美、欧在这一千载难逢之机纷纷献技。
欧洲于6月2日率先用廉价的俄罗斯联盟-FG火箭发射成功“火星快车”探测器,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,原定于同年圣
诞节抵达火星轨道,主要任务是在火星上寻找生命的痕迹。但目前只有“火星快车”轨道
器进入火星轨道,而猎兔犬-2从轨道器上分离后便失踪了。
接着,美国于6月10日和7月8日,陆续发射了一对总价值8亿美元的探测器——火星漫
游者-A、B,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3
日和24日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。
2003年欧洲还有一个惊人之举,那就是9月27日用阿里安-5发射其第1个月球探测器SM
ART-1,从而使欧洲成为继苏联、美国和日本之后,世界第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。
此外,中国和印度都宣布了各自的探月计划,其中印度探月计划名为Chandrayan-1,
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1颗质量为400kg的卫星送入月球轨道。
与此同时,也有2个空间探测器在完成任务后与人类告别。2月7日,由于得不到第1个
成功飞越太阳系的美国探测器——先驱者-10任何有价值的回音,为此美国航宇局停止继
续与它联络。9月21日,为保护可能存在生命的木卫2的环境,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。空间探测器与
其他星球相撞并非首次,但像“伽利略”探测器为保护其他星球环境而摧毁,这在人类史
上还是首次。
3 载人运输靠飞船
宇宙飞船是2003年俄罗斯最风光的航天器。由于美国哥伦比亚号航天飞机失事,所以
它成了“国际空间站”惟一的生命线,使“国际空间站”继续正常运转。
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日,“国际空间站”
第6长期考察组的3名航天员乘坐俄罗斯联盟TMA-1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M-48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,其中后者是“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。
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。
联盟TMA-3于10月18日升空,为“国际空间站”送去了第8长期考察组的2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。
12月8日下午2时,正在“国际空间站”工作和生活的福阿莱,成为在太空累计逗留时
间最长的美国航天员。之后,他在空间站上执行使命的同时,也每时每刻都在书写着新记
录。此前的记录是230天13小时3分37秒,由美国航天员沃尔兹于2002年6月创造。如果按计
划2004年4月返回地面,福阿莱的太空累计逗留时间将达到375天左右。人类在太空累计逗
留时间最长记录目前由俄罗斯的阿夫杰耶夫保持,他在3次航天飞行中总共在太空逗留了7
48天。
4 中国航天大飞跃
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,从而轰动了全球。
2003年10月15日发射的神舟-5载人飞船,打破了美、俄在载人航天领域几十年的垄断
,使中华民族千年飞天的夙愿成为现实,为中国航天事业在新世纪竖起一座新的里程碑。
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。这标志着中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小卫星于10月21日发射成功。前者质量为1
550kg,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100kg以下小卫星的在轨运行。
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。它是中国首颗第4代返回式卫星,无论在飞行时间上,还是在功
能等方面,都有较大的改进和提高。
中星-20通信卫星11月20日成功定点于103°E上空。它是11月15日在西昌卫星发射中
心由长征-3A运载火箭发射升空的。
12月30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。中国的“
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7万千米,突破了中国卫星以往跨入太空的最远距离。它们将推动中国空间探测技术
的跨越式发展。
此外,中国还在2003年12月31日宣布,2004年正式实施名为“嫦娥工程”的探月计划
。第1颗探月卫星现已完成方案设计。星上24台探测仪器于2004年1月6日完成首轮联测。该
星定于2006年发射。
5 航天事故使人忧
在2003年也发生了不少航天事故,其中头等惨剧就是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,在全世界产生巨大反响。
另外,美国航天业9月6日还犯了一个低级失误,把几乎就要完工的美国诺阿-N气象卫
星摔落损坏,它价值2.39亿美元。
俄罗斯则在卫星方面频频出事。2003年夏天,俄罗斯2002年7月发射的1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。
航天质量表现最不稳定的是日本。例如,10月25日,造价5.87亿美元的先进地球观测
卫星-2与地面失去联系,最终无法恢复使用,这在日本各界引起了轩然大波, 被认为日本
在卫星开发方针上存在问题。
祸不单行。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,这使屡遭打击的日本航天业雪上加霜。
日本宇宙航空研究开发机构12月9日宣布,由于希望号火星探测器的主发动机停止工作
,因而使之无法进入预定环火星运行轨道。
另一个遭殃的是巴西。8月22日,其第3枚VLS型运载火箭在发射前的最后检修测试过程
中,火箭的4个发动机之一因不明原因发生爆炸,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。
韩国也不走运。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
,升空后便与地面失去联系。
有一个好消息是,经过18个月的努力,欧空局2003年1月31日成功地“挽救”了 “阿
蒂米斯”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。
美国在总结哥伦比亚号空难事故原因时认为既有技术原因,更有管理原因,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。
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;技术人员知识结构欠缺;日本航天机构判
断有失误,例如,对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。
2003年,全球共发射55次,只失败1次,把72名航天员送上天。■
收稿日期:2004-01-06
国际太空2004.2
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