俄羅斯航天專家眼中的2014年世界航天十大事件

王國鵬/編譯

俄羅斯航天專家眼中的2014年世界航天十大事件

王國鵬/編譯

編者按：

本文作者為А.Б.熱列茲尼亞科夫先生。他出生于1957年1月28日，是俄羅斯火箭航天技術專家，曾于2007 年-2014年期間擔任 “能源”火箭航天集團公司總裁顧問，現為俄羅斯齊奧爾科夫斯基宇航科學院院士。作為著名的俄羅斯航天科普作家、記者，他發表了大量的航天科普作品。本文摘自其撰寫的《世界各國2014年航天活動總結報告》。

盡管世界經濟問題不斷，盡管國家間合作困難重重，盡管自然和技術災難時有發生，但在過去的2014年還是贈予了我們很多有趣、不凡而且重要的事物。

“菲萊”在彗星表面著陸

1　 “駕馭”彗星

2 0 1 4年8月，歐洲小行星探測器“羅塞塔”（Rosetta）飛抵67P/楚留莫夫-格拉西門克彗星，其攜帶的“菲萊”（Philae）著陸器在彗星核表面實現著陸，這可視作2014年度航天界的最核心事件。

“羅塞塔”于10年前發射，飛赴彗星。在這10年間，它完成了4次手動重力機動（3次在地球引力場內，1次在火星引力場內），飛掠了2867號小行星“施泰因斯”和21號小行星“魯物西亞”，并對行星際空間進行了探測。該小行星探測器抵近目標彗星，兩者的交會點離地球5×108km。在隨后的3個月中，分別開展了彗星研究、彗核表面“菲萊”著陸地點選址、科學儀器檢查等工作。

不過，并不是所有方面都如所愿：“菲萊”著陸器未能在計劃區域著陸，而是著陸在了彗核的陰影區域，并且著陸器也無法在彗核表面實現固定。為此，“菲萊”著陸器僅持續工作了56h。

然而，這已經是一個巨大的勝利了，因為盡管時間有限，但“菲萊”卻取得了多項成功：向地球傳回了著陸點表面的圖片，進行了鉆探，分析了彗核的化學組成和同位素組成，等等。

不過，這還不是此次任務的終點。“羅塞塔”本身的工作還在繼續。在彗星抵近太陽的1年中，探測器將繼續圍繞彗核飛行，此后在彗星飛向木星軌道時，空間探測器還將伴隨其半年時間。

或許，借助于空間探測器我們終將確定，彗星是否促進了地球生命的誕生。至少，“菲萊”發來的首批數據顯示，彗核表面上存在著有機分子。因此，至少地球生命太空起源理論有了存在的依據。

2　 繞月飛行并返回地球

中國航天還將繼續征服新的領域。盡管這些領域早為俄羅斯和美國所涉足，但是對于中國的設計師們來說，它們還是全新的。更何況，他們并不僅僅是在重復，他們還在力爭創造一些新成就。

2014年秋季，中國嫦娥-5 T1探測器，“重走”美國“阿波羅”（Apollo）飛船的飛行路線。此次試驗飛行被視作是給2017年月球取樣返回飛行任務作準備。

航天器實現了繞月飛行，在月球重力場實現了機動，隨后飛返地球。在離地球5000km處，返回艙與軌道艙分離，20min后以第二宇宙速度進入大氣層。29min后在內蒙古實現軟著陸。

嫦娥-5T1任務圓滿成功。中國人獲得了必要的經驗，并將滿懷信心地實現其探月工程的第三步—采樣返回進行研究。

此次飛行任務的創新點在于，軌道艙在與返回艙分離后，又繼續沿著一條扁長橢圓軌道（近地點高度600km，遠地點高度540000km），并在2014年11月底飛抵L2拉格朗日點。

3　 “獵戶座”飛船首飛

2014年12月，美國組織火星之旅的奠基性工作已經啟動—美國“獵戶座”（Orion）飛船進行了首次試驗飛行，該飛船未來將用于深空飛行。飛行取得了圓滿成功。德爾他-4重型（Delta-4 Heavy）運載火箭從卡納維拉爾角起飛，將飛船送入低地球軌道，隨后飛船繞地球飛行了一圈。之后“獵戶座”飛船各發動機點火，飛船進入一個遠地點高度約6000km的新軌道。這是目前載人飛船飛行高度的14倍。

隨后，飛船返航。著陸艙以第二宇宙速度進入大氣層，在經受高溫和強力學載荷的沖擊后，順利濺落在太平洋海域。此次任務共持續了不到4.5h。

盡管飛船上沒有航天員，而且僅限于在地球附近飛行，且持續的時間也不長，不過“獵戶座”飛船的潛力卻是巨大的。未來，它必將進入深空，并將在行星際空間征途中，為全人類帶來一些新的知識。

中國嫦娥-5T1探測器在中國內蒙古著陸

美國“獵戶座”飛船試飛

4　 繞火星飛行

在載人探火星實現之前，自動化設備已在如火如荼地探測火星了。2014年，又有兩個火星探測器進入了火星軌道。

9月2 2日，美國“火星大氣與揮發物演化”（MAVEN）探測器飛抵火星。該任務將持續1年多時間，其主要目標是對火星大氣的當前狀態及其進化過程進行研究，包括對火星大氣散逸過程進行研究。這絕不是美國第一個對火星進行研究的行星際探測器。

不過對于印度人來說，“曼加里安”探測器則是其第一個進入環火星軌道的航天器。該探測器比美國的探測器晚2天飛抵火星。

印度探測器所要開展的任務并不如美國探測器的那般龐大。印度人主要是想借助該探測器掌握在其他行星開展任務的技術，即：軌道機動，優化導航和通信系統，驗證星上系統的工作狀態。開展科學研究已經屬于項目的極限任務了。

這一做法并不使人感到震驚。因為“曼加里安”畢竟是印度的第一個火星探測器，僅憑其能夠成功飛離環地球軌道，經過數百萬千米的空間飛行進入環火星軌道，就已經算的上是印度學者和工程師們的卓越成就了。更何況，印度學者和工程師們在這一領域是“初來乍到”呢。

5　 壁虎不太喜歡太空環境

2 0 1 4年夏天，俄羅斯生物學衛星光子- M 4（Foton-M4）發射升空。衛星“乘組”成員包括5只壁虎（4頭母的，1頭公的）和一些果蠅。此外，星上還載有各類植物的種子、蘑菇及其他低等生物。

人們對于壁虎的實驗數據最感興趣。專家們本想就此研究微重力環境對動物生殖行為、交配、繁殖的影響。但是，此次太空飛行并未能按照預定的程序進行。

在衛星繞地飛行到第4圈時，對衛星的指令傳輸出現了問題。不過，遙測信息接收正常，且顯示生保系統運行正常。指令信道在衛星發射1周后才得以修復。不過為了避免出現新的通信問題，未將衛星轉移到工作軌道上。

衛星沿著非預定軌道飛行。因此，該衛星的飛行時長也只有45個晝夜，比原先預計的60個晝夜要短得多。

2014年9月1日，光子-M4衛星返回器在俄羅斯奧倫堡草原著陸，著陸一切正常。然而，當打開密封艙時，人們發現所有的壁虎都已死亡，而且人們也無法確切地指出壁虎死亡的原因。或許，很有可能是生保系統出了問題。

不過果蠅的飛行狀態倒是十分良好，它們甚至還繁衍了后代。1個半月后，它們被再一次地送回太空，送到“國際空間站”，以便繼續開展實驗。

科學家們決定，以后再也不拿壁虎作在軌實驗了，因為，看來壁虎并不喜歡太空。

火星表面環境

俄羅斯光子-M4上搭載的壁虎

6　 質子號和“安塔瑞斯”事故

2014年5月，俄羅斯快訊-AM4P（Express-AM4P）通信衛星在拜科努爾發射場發射失敗。當時，第三級火箭發生故障，該級的一臺調向發動機聯邦失效，衛星及火箭上面級均跌落進入大氣層并燃燒殆盡。至少俄羅斯聯邦航天局（Roscomos）就是這么宣布相關情況的。

第二次事故發生于2014年10月末。此次事故的“罪魁禍首”是美國軌道科學公司（OSC）的安塔瑞斯-120（Antares-120）運載火箭。該火箭原本計劃將一艘搭載了2.5t“國際空間站”乘組貨物的“天鵝座”（Cygnus）飛船送入軌道。運載的貨物中，還有一些美國中學生們準備的實驗。

火箭勉強飛離發射臺后僅上升了幾十米，第一級發動機隨即發生了爆炸。火箭和飛船的碎片燃燒并倒向發射塔架。

數百萬人通過電視直播目擊了這一“生動的場景”。如果算上全球各大電視臺的新聞重播，那么全球共有超過15億人親眼看到了“安塔瑞斯”火箭事故。很少有事件能夠“獲得”那么多的觀眾。

上述兩次事故影響十分深遠。

此次質子號火箭發射失敗，使得俄羅斯航天業的改革大大加快。

美國安塔瑞斯-120運載火箭發射事故，雖說未能引起全球性的變局，但是至少已使得專家，乃至社會大眾開始重新討論有關私營企業在航天工業中的角色問題。航天工業市場上諸如太空探索技術公司（SpaceX）或軌道科學公司等企業的最初幾次成功曾一度使得人們欣喜若狂。而此次“安塔瑞斯”發射失敗，實質上標志著這種欣喜情緒的終結。

最開始人們認為，私營企業進入航天系統，這絕對是一個利好信號，并且該領域只會朝著一個方向發展—向前向上。但是，事實證明并非如此。

經濟效益并不總是能夠保障技術和工藝的效率，有時情況或許恰恰相反。而“安塔瑞斯”的失敗則剛好證明了這一點。

此外，“國際空間站”補給物資的損失在一定程度上（盡管不是太強）打亂了空間站消耗物資、設備以及實驗設備的供應。盡管不會有航天員將因此挨餓，但是畢竟節奏被打亂了。

雖然聽起來不大恭敬，但是我想說，“安塔瑞斯”的事故必將對私營企業的后續工作產生積極影響。我認為，他們必將吸取此次失敗的教訓，在將來會更加嚴謹地對待航天發射的準備工作。

美國“安塔瑞斯”火箭發射失敗

7　 太空旅游遭受打擊

2014年10月31日，在進行試驗飛行時，太空船-2（SpaceShipTwo）太空飛機失事。該飛行器是英國維珍銀河公司（Virgin Galactic）訂制的，旨在將探險愛好者送出大氣層，送入太空。

先期調查表明，主要是由于飛行員不當操作導致了此次事故的發生：在飛機失事前幾秒鐘，飛行員開啟了用于制動和進入大氣層的順槳系統。隨后，飛行器解體，碎片墜地。

雖然發生了悲劇，但是英國維珍銀河公司總經理理查德·布蘭森（Richard Branson）依舊宣稱，該項目工作仍將繼續下去，替代太空船-2的新太空飛機將于2015年啟動飛行試驗。

此次太空飛機事故給太空旅游的前景帶來了沉重打擊。此次事故在一定程度上使人們對于亞軌道商業化飛行進入太空的想法產生了質疑—如果技術還很不可靠，那為什么要拿生命冒險呢？

不過，對于這種“極限休閑”方式的熱情卻并未因此而消減。在那些已經從維珍銀河公司購得機票的人中（共有700余人），僅有幾位要求退票。其他人則依舊滿懷信心，要從太空一睹地球風采，并享受幾分鐘的失重狀態。

8　 飛往小行星

2014年底，日本隼鳥-2（Hayabusa-2）行星際探測器發射升空，踏上飛往小行星1999 JU3 （162173）之路。該探測器壽命為6年，其任務目的是從小行星表面取壤并返回地球。

從取壤的理念、設計和原則角度來看，隼鳥-2均與此前的“隼鳥”探測器相類似。不過，新探測器“改正”了那些“前輩”身上的缺點。比如，上一次任務中顯現出來的輔助發動機故障，此次得以排除。此外，姿態控制系統飛輪的壽命得以增加。在考慮了小行星組成和狀態的潛在差異后，對于取壤系統也進行了改進。

2018年，隼鳥-2將飛抵小行星，并借助用于研究小行星表面的移動探測器（MASCOT）著陸艙進行取壤。該著陸艙是由德國、法國的專家共同研制的。此外，還會向小行星表面釋放兩臺納米探測車。

在小行星上工作1年半后，該航天器將踏上返程，并預計于2020年將土壤帶回地球。

探測器上還裝有一個微型芯片，上面記錄著那些想與探測器一同“踏上”行星際征程的地球人的名字、致辭和照片。

日本隼鳥-2探測器

9　 “安加拉”試飛

至少在最近的6年以來，我們一直為一個問題所困擾：“‘安加拉’何時首飛？”確實，對于俄羅斯新一代運載火箭首發的等待已經太長，長的有些不體面了。曾經有一度人們覺得，首發或許永遠不會發生了，不過，首發還是舉行了。

2014年夏天，俄羅斯輕型火箭—安加拉-1.2PP樣機實現首飛。在這次發射中，火箭沿著亞軌道飛行。盡管未包含將衛星送入軌道的任務，但這畢竟是第一次，而這正是它的意義所在。火箭各級、箭上及地面設備運轉正常。這使得迅速啟動火箭飛行試驗成為可能。飛行試驗計劃于2016年舉行。

12月末，俄羅斯重型火箭—安加拉-A5發射進入太空。此次發射一切正常。此次發射過程中，火箭將有效載荷模型送入了地球靜止軌道。

再過幾年，所有型號的“安加拉”火箭將用于把衛星及行星際探測器送入近地軌道或者是飛往其他行星的軌道。到時，或許航天員也將“改乘”新型火箭上天。

老實說，我并不是“安加拉”火箭的粉絲。在我看來，即便算上所有的財政、技術和組織性困難，用了12年時間來研制一項航天技術，也是毫無意義的。而且如果使用的仍是上20世紀的技術方案的話，創新點又在哪里呢？

不過，我仍祝愿“安加拉”火箭能夠飛行順利，能夠為俄羅斯航天提供可靠的服務。畢竟，有它總比沒有的好。

俄羅斯“安加拉”火箭

俄羅斯聯合火箭航天集團

10　 俄羅斯航天工業改革

我曾做過設想，2013年啟動的航天工業改革或將很快結出第一批果實。事實的發展果真如此。不過，首批成果并不令人樂觀，而且還讓人懷疑其有效性和合理性，讓人懷疑通過這些改革步驟達至業界所期待的變革的可能性。對此，我不同意俄聯邦政府德米特里·羅戈津副總理的意見，后者認為火箭航天界正在擺脫危機。我認為，離擺脫危機還有很遙遠的距離。

一直以來，我都沒有對聯合火箭-航天集團公司（URSC）報以太大的希望，業界的改革正是借助于該集團的力量得以展開。在我看來，建立工業界大集團有可能會讓俄羅斯航天界丟失開展革命性創新的動力。所有人都已經厭倦了繞地球飛行，并且都期待著飛往其他行星。是到了做改變的時候了，而且改變得越早越好。

目前，聯合火箭-航天集團公司正在解決人力資源問題，下屬各企業的股份化問題，并通過將國家股份變成自身所有的形式，形成其集團自身發展的戰略。2015年整年都將用于解決上述問題，或許還需要更多的時間。在解決上述問題前，除了“促進生產”這一點外，新集團將缺乏清晰的行動目標，這對于一個科學密集型的行業來說實在是不夠的。

改革的另一大推進器—俄羅斯聯邦航天局也在“四平八穩”地開展工作。從一方面來說，這是可以理解的，畢竟聯合火箭-航天集團公司和俄羅斯聯邦航天局的職權并未得到明確劃分；而從另一方面來說，俄羅斯聯邦航天局本身也缺乏清晰的行動目標。

2014年秋季，大眾傳媒上曾出現過“2016-2025年聯邦航天規劃”的部分條款。看起來，該計劃要開展的工作很多。不過，我想再次強調的是，盡管“規劃”執行起來花費不菲，大概需要20億盧布，但是該規劃的目標卻很難稱得上符合“時代要求和民族期望”。

我認為，俄羅斯的航天業要想取得突破性發展，必須要賦予其一個“高大上的目標”。月球探測或者火星探測就比較合適。其余的項目都得圍繞著這一個高大上的目標展開。屆時，大家就對下列問題“清清楚楚、明明白白”了：我們要走向何方，原因何在，目標何在。而在此之前，我們還將在地球周圍“彷徨”。

王國鵬/翻譯

2014 World’s Top Ten Aerospace Events In The Eyes Of Russian Space Experts