2016航天發射那些事

□ 遲惑

2016航天發射那些事

□ 遲惑

2016年的世界航天，出現了一個有趣的場景。這一年的第一次和最后一次發射，都是在中國進行的。從航天視角來看，這是一個中國開頭、中國落幕的年份。在本年度的87次發射中，中國占有22次，美國占22次，俄羅斯20次。中國在5次載人航天飛行中占了1次。中國還是本年度唯一發射全新火箭的國家，其中長征五號是本年度最重型火箭，長征七號的起飛質量也名列前茅。

“魚眼”中的長征五號

2016年世界航天發射開門紅——長三乙搭載白俄羅斯通信衛星升空

長征七號在廠房

開頭與落幕

2016年的第一次發射，是中國在1月15日執行的白俄羅斯通信衛星發射任務。這次成功的發射為整個2016年的世界航天發射實現了開門紅。執行這次任務的是傳統名牌火箭長征三號乙。白俄羅斯通信衛星本身也具有非常重要的意義，這是中國第一次向歐洲國家整星出口。白俄羅斯通信衛星采用日益成熟的東方紅四號通信衛星平臺，也是這個國家的第一顆通信衛星。

而2016年的落幕之作是高景一號商業遙感衛星以及搭載的中學生科普小衛星。

最重飛行

長征五號運載火箭是年度全球發射的最重火箭，雖然長征五號在氫氧發動機的指標上距離國際先進水平還有一定的差距，但是中國工程技術人員通過不同類型火箭的優化組合，創造出了一種性能優越，運載能力名列前茅的先進運載火箭。

同樣地，中國在2016年發射了長征七號。一個國家在一年內發射兩種全新火箭，這在冷戰后的航天史上并不多見。兩種火箭的首次發射，標志中國航天運載火箭的更新換代，中國邁進了航天強國的門檻。

兩強爭霸

在國際商業發射服務市場上，呈現出美國太空探索技術公司和歐洲阿里安公司兩強爭雄的局面。這和衛星制造產業的格局是分不開的，世界五大通信衛星制造商有三家在美國，兩家在歐洲。在以往，由于美國運載火箭的價格極高，因此即使客戶訂購了美國的衛星，也會傾向于送到俄羅斯或者歐洲的法屬圭亞那航天中心去發射。

但是，太空探索技術公司這幾年異軍突起，以低廉的價格和相對可靠的服務，幾乎壟斷了所有美制衛星的發射合同。這也導致了阿里安公司的發射次數下降到了個位數，這9次發射當中還包括了這家公司新推出的維拉運載火箭。不過“阿里安”5號火箭憑借強大的運載能力，多次實現了雙星發射。

本年度，太空探索技術公司的“獵鷹”9號進行了7次商業通信衛星發射，其中有4顆傳統大型通信衛星、2顆新型全電推進通信衛星（一箭雙星），還啟動了新一代銥系統的發射工作（一箭十星）。相比之下，“阿里安”5號發射商業通信衛星的次數是6次，但一共發射了9顆衛星。

相信在未來幾年，“獵鷹”9號和“阿里安”5號的兩強相爭，還將持續下去。

“羅塞塔”彗星探測器概念圖

年度最科學飛行

本年度全球實施了一些意義重大的科學航天活動。其中包括歐洲發射于2016年3月的“火星生命2016”，這是歐洲宏大火星探索任務的先導。美國人曾經信誓旦旦要參加這個項目，但因為預算問題而跳票，也導致了歐洲人的進度落后于計劃。不過這個探測器終于在2016年踏上征途，也算是一個好的結果。“火星生命2016”經過8個月的飛行，終于在11月抵達火星。和歐洲前幾次登陸火星一樣，“火星生命2016”釋放的“夏帕雷利”著陸器在火星表面摔得粉碎。據說是慣性系統出現了一秒鐘的誤差，使反推發動機提前關機。這幾乎成了歐洲火星探測的一個魔咒。希望下一次“火星生命”任務，也就是“火星生命2020”的時候，能擺脫這個魔咒。

歐洲的“羅塞塔”彗星探測器在任務之初，也受到了類似問題的困擾。但“羅塞塔”2016年的主題不是軟著陸。這顆探測器已經圓滿完成了任務，為人們揭示了彗核的奧秘。因此，歐洲空間局用一種激烈的方式結束了它的任務——一頭撞在了彗星上。在撞擊發生之前，“羅塞塔”上的相機還在忠實地工作，為人們留下了最后的影像。

值得自豪的是，本年度的重要科學航天活動中，有3項來自中國。其中包括暗物質衛星“悟空”、量子衛星“墨子”和“碳”衛星。特別是“墨子”被普遍認為是中國在量子科學研究上領先世界的一步。雖然經過長達近一年的科普，多數人還是沒有徹底搞清楚量子技術、量子通信的原理，但“墨子”顯然將為量子科學的進步作出顯著的貢獻。

印度的pslv成為這個國家最靠譜的工業產品

“獵鷹”9號火箭成功實現海上回收

量子衛星進行太陽帆板展開試驗準備

被人忽視的第一次

莫斯科時間2016年4月28日凌晨5時01分，俄羅斯在新建的東方航天發射場成功發射了一枚“聯盟”火箭，將3顆衛星送入太空。這是這座位于遠東阿穆爾地區的發射場第一次投入使用。東方發射場也稱為沃斯托克尼發射場，是在一處導彈基地基礎上改建而來。它的主要目的，是取代位于哈薩克斯坦的拜科努爾航天中心，成為俄羅斯的主力發射場。

自從蘇聯解體以來，俄羅斯成為拜科努爾發射場的唯一用戶。俄每年需向哈薩克斯坦支付1.15億美元的租金。這個數字聽起來不算太多，而東方發射場完全建成的費用足夠支付幾十年的租金。但航天發射場這種高端敏感設施掌握在外國人手中，讓俄羅斯無論如何也沒有安全感。另外，也存在著哈薩克斯坦忽然漲價的可能性。所以，東方發射場對俄羅斯來說是非常必要的。

不過東方發射場的建設并不順利，工期拖延，而且4月28日的發射之后就沒有再使用過，看來有關設施還沒有完備，俄羅斯想讓它接過拜科努爾的擔子，為時尚早。

美國大量發射軍星

除了“獵鷹”9號，美國還進行了13次發射，其中有兩次國際空間站補給任務，一次商業廣播衛星發射任務，一次商業遙感衛星發射任務，4次科學任務OSIRIS-REx、GOES-R、賈森3和颶風監測衛星CYGNSS，其他全都是軍星！

這些軍星任務都由“宇宙神”5號和“德爾它”4號火箭執行。其中有3顆是國家安全局的秘密衛星，NROL-61、NROL-45、NROL-37，性質和具體任務都沒有公布。但人們推測NROL-61是新一代通信中繼衛星，NROL-45是“未來成像結構”中的大型合成孔徑雷達衛星，而NROL-37是一種靜止軌道電子偵察衛星。其他軍事衛星的任務都向媒體公開，包括第12顆GPS-2F衛星，第5顆“移動目標用戶系統”移動通信衛星、第8顆寬帶全球系統通信衛星，以及X-37B軍事航天飛機的第6次任務。

在可預見的未來，美國軍事衛星的發射強度和頻率將保持穩定，繼續維持世界第一軍事航天強國的地位。用于補充過期衛星，二來不斷提高衛星性能、增強導航精度和可靠性。印度的另外4次發射都是對地觀測性質，包括1顆氣象衛星、2顆遙感衛星，這也是印度的傳統強項。ScatSat 1則是印度首次發射的海洋遙感衛星，具有一定的突破性質。

上圖：航天員陳冬“游進”天宮二號

實際上，印度的航天國際合作由來已久。低廉的人工費用會讓印度火箭在這個小衛星時代具備獨特的競爭力。目前印度已經擁有成熟的

馬斯克在國際宇航大會上宣傳自己的火星殖民方案

印度shining

本年度印度共發射7次，僅次于歐洲，超過日本，這讓人不得不感嘆印度人常掛在嘴邊的“hindu shining”并不完全是說說而已。在印度的7次發射中，區域導航衛星系統“船夫”占了3次，是最大的一類有效載荷。這也向人們揭示了一個道理，衛星導航系統是沒有退路的，只要投入建設，就必須不間斷地發射，一來PSLV，GSLV火箭正在逐步成熟。這都將推動印度在國際航天舞臺上扮演越來越重要的角色。

年度重大發布

除了已經實施的任務，2016年還有兩項重大的航天計劃發布。中國國家航天局在公布了自主火星探測計劃，由繞飛器、著陸器和巡視器組成完整的火星探測器。雖然從設計和指標上看，這個計劃和歐美已經實施的火星探測計劃比較類似，但作為一個缺乏火星探索基礎的國家，中國拿出這樣的方案，并打算在2020年發射，是一個很高的起點。

而埃隆·馬斯克則拿出了更加科幻的計劃，甚至比美國的國家火星探測計劃更加雄心勃勃。馬斯克打算直接研制載人登陸火星的全套火箭和飛船，并且以此為基礎，立刻開始建設火星基地。不過此事發生在“獵鷹”9號火箭在發射臺上爆炸的事故之后不久，太空探索技術公司的形象受到嚴重損害。因此，馬斯克高調宣傳自己的火星計劃，很大程度上也是挽回公眾印象，繼續維持“鋼鐵俠”的高大形象。北京時間2017年1月15日，馬斯克不負眾望，“獵鷹”9號火箭成功發射，并完成火箭海上一級回收。馬斯克自己的火星之夢又可以繼續了。

上圖：“火星生命2016”在廠房

2016年12月21日，“阿里安”5號完成年內最后一次發射

下圖：俄羅斯東方發射場首次發射火箭

年度航天妙語

2016年度的中國航天，不但在工程技術上取得了巨大的成就，也在社會文化上為人們帶來了歡樂和親切感。在這里我們必須回顧三個瞬間。

第一個瞬間是神舟十一號飛船起飛之后即將進入太空之前，老航天員景海鵬問自己年輕的同伴陳冬“爽不爽”？這簡單的一問一答，不但讓人們感受到了航天飛行的樂趣，也將點燃無數年輕人進軍宇宙的理想。

第二個瞬間是兩人進入天宮二號，經驗豐富的景海鵬早已經穩穩地站在地板上，還是第一次升空的陳冬卻幾乎是游進艙內的，景海鵬用一個體操教練的標準動作把陳冬的姿態擺正，讓無數觀眾大贊“老司機就是有經驗”。

第三個瞬間發生在長征五號的飛行過程當中，作為一枚新的火箭長征五號是帶著很多不確定性點火起飛的。在它入軌之前，包括飛行控制員和所有電視觀眾在內都緊緊揪著心。因此文昌發射場控制員那一句“我靠這樣也能成功”，不斷用一種充滿喜劇情節的方式向人們宣告了長征五號的首飛成功，也體現了中國航天年輕一代的樂觀與昂揚。

展望2017年

2017年將有一些重要的發射值得關注。埃隆·馬斯克宣傳多年的重型獵鷹首次發射安排在了第二季度，但能否順利實施還值得觀望。其次是中國的首個空間站貨運飛船天舟一號將用長征七號火箭發射。

但2017年度最大懸念，應當是新一屆美國政府的航宇局局長人選和航天體制改革措施。特朗普已經放出話來，要大規模改革航天產業的體制機制，而且現任黑人局長查爾斯·博爾登顯然不會繼續留任。相關問題的答案將在2017年上半年揭曉。★