質(zhì)子火箭開啟空間站時(shí)代

□ 小火箭

質(zhì)子火箭開啟空間站時(shí)代

□ 小火箭

本刊上期介紹了“質(zhì)子”火箭誕生的經(jīng)過和它的基本情況，這一期著重介紹“質(zhì)子”火箭對空間站建設(shè)的貢獻(xiàn)。 ——編者

空間站的建設(shè)者

從1971年開始，蘇聯(lián)陸續(xù)發(fā)射了從“禮炮”1號到“禮炮”7號的多個(gè)空間站。而這些空間站都是由質(zhì)子系列火箭發(fā)射的。

從洲際彈道導(dǎo)彈項(xiàng)目的競爭中落敗，到發(fā)射衛(wèi)星的屢屢失敗，質(zhì)子系列火箭的發(fā)展在1971年之前始終蒙著陰影，而從“禮炮”計(jì)劃啟動(dòng)后，“質(zhì)子”火箭終于找到了它的舞臺(tái)。

就像魚類離開了海洋就要開啟一個(gè)由新一代的物種主宰地球陸地表面的時(shí)代一樣，加加林在太空中飛行的108分鐘早已點(diǎn)燃了人類向太空進(jìn)發(fā)的激情。但是，對于星際旅行而言，以分鐘或小時(shí)計(jì)的太空停留時(shí)間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。人類應(yīng)該盡早掌握在太空中長期生存和依賴太空環(huán)境進(jìn)行生產(chǎn)和生活的技術(shù)。這樣，人類才能夠飛往在仰望星空時(shí)凝視的那些遙遠(yuǎn)星球。在這樣的背景下，“禮炮”號空間站計(jì)劃開始付諸實(shí)施了。

“禮炮”計(jì)劃是由蘇聯(lián)發(fā)起的人類第一個(gè)空間站計(jì)劃。當(dāng)時(shí)準(zhǔn)備從1971年到1986年這15年間發(fā)射一系列共9個(gè)單模塊（single-module）空間站。這些空間站包括6個(gè)科研實(shí)驗(yàn)空間站和3個(gè)軍事偵察空間站，后來又推出了高度機(jī)密的“阿爾馬茲”（Almaz）計(jì)劃。“禮炮”計(jì)劃打破了多個(gè)航天紀(jì)錄，其中包括幾個(gè)在太空執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間紀(jì)錄和航天員第一次從一個(gè)飛船轉(zhuǎn)移到另一個(gè)飛船的紀(jì)錄。

1971年4月19日，滿載眾人期望的“禮炮”1號由“質(zhì)子”火箭發(fā)射升空，開啟了人類探索太空的空間站時(shí)代。

隨后，質(zhì)子-K運(yùn)載火箭又一口氣發(fā)射了“禮炮”2號、3號、4號、5號、6號和7號空間站。

傳奇還將繼續(xù)，實(shí)際上，“和平”號空間站也是在“質(zhì)子”火箭的努力下，一點(diǎn)點(diǎn)逐步組裝起來的。

“質(zhì)子”送“禮炮”升空

“禮炮”空間站艙段

“質(zhì)子”在廠房

①正在組裝中的“和平”號空間站

③“和平”號空間站核心艙

④“聯(lián)盟”號拍到的“禮炮”號空間站

⑤液壓系統(tǒng)把“質(zhì)子”火箭慢慢頂起來

1986年2月19日，質(zhì)子-K運(yùn)載火箭發(fā)射了“和平”號空間站的核心艙。這個(gè)重20.1噸的大家伙，讓“質(zhì)子”運(yùn)載火箭的能力得到了充分展示。

1987年3月31日，質(zhì)子-K運(yùn)載火箭發(fā)射了“和平”號空間站的量子1號艙（重10噸）。

1989年11月26日，質(zhì)子-K運(yùn)載火箭發(fā)射了“和平”號空間站的量子2號艙（重19.6噸）。

1990年5月31日，質(zhì)子-K運(yùn)載火箭發(fā)射了“和平”號空間站的晶體號艙（重19.6噸）。

蘇聯(lián)解體后，“和平”號空間站的建設(shè)雖然遭遇了幾年的停頓，但是，由于質(zhì)子-K運(yùn)載火箭幸運(yùn)而又堅(jiān)強(qiáng)地存活了下來，和平號空間站的建設(shè)得以恢復(fù)。

1995年5月20日，質(zhì)子-K運(yùn)載火箭發(fā)射了“和平”號空間站的光譜號艙（重19.6噸）。

1996年4月23日，質(zhì)子-K運(yùn)載火箭發(fā)射了“和平”號空間站的自然號艙（重19噸），終于完成了“和平”號空間站的建設(shè)。

“質(zhì)子”系列運(yùn)載火箭的傳奇當(dāng)然不會(huì)止步于“和平”號空間站。

國際空間站的曙光號貨艙和星辰號服務(wù)艙這兩個(gè)艙段也是“質(zhì)子”系列火箭運(yùn)上去的。

從“禮炮”1號、2號、3號……到“禮炮”7號空間站，再到“和平”號空間站，再到國際空間站，“質(zhì)子”系列運(yùn)載火箭都是重要的建設(shè)力量。“質(zhì)子”系列運(yùn)載火箭運(yùn)載過最多的空間站艙段，為人類空間站建設(shè)作出了重大貢獻(xiàn)。

運(yùn)輸與發(fā)射

“質(zhì)子”火箭是在莫斯科生產(chǎn)的，而發(fā)射卻是在哈薩克斯坦的拜科努爾發(fā)射場進(jìn)行。那么，質(zhì)子火箭是怎么從生產(chǎn)廠房到發(fā)射場的呢？

它沒有買機(jī)票，也沒有自己飛過去，而是選擇了搭乘火車。

長路漫漫，“質(zhì)子”火箭就這樣躺著被火車?yán)搅宋挥诎菘婆瑺柊l(fā)射場。“質(zhì)子”火箭的燃料是偏二甲肼、四氧化二氮常溫燃料，雖有劇毒，今后將被逐步淘汰，但是其發(fā)射時(shí)候的壯觀場面實(shí)在是令人印象深刻！

⑥前往拜科努爾發(fā)射場

邁向深空！

質(zhì)子-M運(yùn)載火箭為4級構(gòu)型，擁有帶有多次啟動(dòng)能力的上面級，可以執(zhí)行深空探測任務(wù)。

2016年 3月 14日 17∶31，歐空局和俄羅斯航天局聯(lián)合研制的“ExoMars 2016”火星探測器，搭乘俄羅斯研制的“質(zhì)子”號火箭，從拜科努爾發(fā)射基地升空。

另外，帶有上面級的“質(zhì)子”系列火箭擁有6.92噸的地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力。

現(xiàn)在我們來舉個(gè)“質(zhì)子”火箭發(fā)射衛(wèi)星的例子：

基本上，要想把衛(wèi)星（或者其他載荷）送到地球同步軌道上的話，需要12步（以從拜科努爾基地發(fā)射的質(zhì)子-M運(yùn)載火箭為基準(zhǔn)）：

1.火箭發(fā)射；

2.上面級分離；

3.上面級第1次點(diǎn)火；

4.進(jìn)入一個(gè)距離地面173千米，傾角為51.5°的停泊圓軌道；

5.上面級第2次點(diǎn)火，開始變軌；

6.進(jìn)入一個(gè)近地點(diǎn)295千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)6000千米，傾角為51.0°的橢圓軌道；

7.拋掉“和風(fēng)”上面級的外掛貯箱；

8.上面級第3次和第4次點(diǎn)火，再次變軌，進(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道；

9.“和風(fēng)”上面級的外掛貯箱進(jìn)入一個(gè)近地點(diǎn)361千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)14930千米，傾角50.8°的臨時(shí)軌道；

10.轉(zhuǎn)移軌道參數(shù)：近地點(diǎn)475千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)65044千米，軌道傾角50.5°；

11.上面級第5次點(diǎn)火，終于進(jìn)入目標(biāo)軌道；

12.釋放載荷，該算例中，衛(wèi)星在東經(jīng)135.8°的赤道上方。

整個(gè)任務(wù)用時(shí)9小時(shí)14分鐘。

“ExoMars 2016” 將由質(zhì)子-M火箭送往火星