文/趙榮
2022年8月9日,俄羅斯在拜科努爾航天發射場,利用聯盟-2.1b運載火箭執行了一箭多星發射任務,成功將一顆伊朗的遙感衛星送入軌道。該遙感衛星名為“海亞姆”,是以十一世紀波斯博學家歐瑪爾·海亞姆的名字命名的。該星也是伊朗擁有的首顆高分辨率遙感衛星,將對伊朗的空間應用產生積極且重要的影響??梢哉f,伊朗發展衛星之路,充滿了艱辛和挑戰。
▲ 伊朗海亞姆衛星發射
目前,伊朗已經初步具備了獨立自主的航天發射能力,擁有兩個本國航天發射場和四款小型運載火箭,還多次進行探空火箭活動以發展載人航天技術。伊朗還在研發運載能力更強的新型運載火箭,以滿足更大質量和更高軌道衛星的發射需求。伊朗也能研制功能簡單的小型衛星。但也要看到,伊朗的運載火箭可靠性還不高,發射成功率較低,一定程度上影響了衛星技術的發展和應用。
伊朗從2008年以來,獨立自主地進行了近20次運載火箭發射活動,成功向太空發射了系列遙感、通信類實驗小衛星,共有6顆,分別為“希望”“拉薩德-1”“納維德-1”“黎明”和“努爾-1/2”衛星。此外,還有2顆衛星“西納-1”和“海亞姆”由俄羅斯發射入軌。
伊朗自主進行發射的衛星大部分因運載火箭發射失敗未能入軌,包括“納希德-1”“圖盧”“帕亞姆”“杜斯蒂-1”“扎法爾-1”衛星等。伊朗發射衛星時,為了避免運載火箭飛越鄰國,并防止火箭殘骸掉落在鄰國內,只能朝東南印度洋方向發射,衛星的入軌傾角約55~66度。因伊朗火箭的運載能力有限,發射入軌的衛星軌道高度較低,在軌壽命都比較短。
伊朗本國研發的衛星主要由伊朗航天局和大學負責研制,但都是小衛星,質量小、功能簡單,基本都在100千克以內,主要進行遙感觀測、測控通信、太空環境測量等方面技術試驗。伊朗通過設計、建造、發射和利用衛星,獲得了空間領域的知識、技能和經驗,包括衛星三軸穩定姿態控制、熱控系統、太陽能電池、太陽能帆板展開等技術,為伊朗實現太空計劃邁出了重要的一步。
▲ “拉薩德-1”衛星展出
▲ “西納-1”衛星
“西納-1”衛星是伊朗的第一顆在軌衛星,這是一顆與國外合作研發的衛星,從俄羅斯購買并由俄羅斯負責發射入軌,整個項目耗資約1500萬美元。俄羅斯于2005年10月28日在普列謝茨克航天發射場,利用宇宙-3M運載火箭以一箭多星的方式發射了“西納-1”衛星。衛星入軌后運行在近地點高度682千米、遠地點高度704千米、傾角98.1度的太陽同步軌道上。該衛星的發射使伊朗成為全球第43個擁有自己衛星的國家。西納-1衛星由俄羅斯NPO Polyot公司基于Sterkh衛星平臺制造,質量160千克,設計壽命3年,星上載有成像和通信有效載荷,可提供分辨率50米、幅寬50千米和分辨率250米、幅寬500千米的圖像,并帶有2個可展開的太陽能帆板。伊朗國家航天局負責西納-1衛星的運行,并基于該衛星開展了成像、通信和衛星技術研究。
“希望”衛星于2009年2月2日利用使者火箭發射,是伊朗自主制造和發射的第一顆國產衛星,也是伊朗的第二顆在軌衛星?!跋M毙l星是一顆小型技術試驗衛星,由伊朗航天局負責研制和運行,外形為邊長約40厘米的立方體,質量約27千克,設計壽命50天,星上攜帶有用于測量空間環境的儀器、存儲和轉發通信設備以及一個改裝的GPS接收器。衛星入軌后運行于近地點高度245千米、遠地點高度378千米、傾角55.5度的軌道上。衛星經過軌道自然衰減后,于2009年4月25日再入地球大氣層。
▲ “希望”衛星內部
▲ “希望”衛星
“拉薩德-1”衛星于2011年6月15日發射,是伊朗德黑蘭的馬里克阿斯塔技術大學建造和運行的一顆實驗性地球觀測小衛星,這也是伊朗第一顆自主研發的在軌成像衛星,也是伊朗的第三顆衛星。衛星質量約15.3千克,設計壽命2個月,星體呈八棱柱,長約40厘米,直徑約25厘米,表面覆蓋有太陽能電池板,星體一側頂部帶有可伸展的重力梯度桿以提供衛星穩定性,星載的相機可提供分辨率約150米的衛星圖像。衛星入軌后運行于近地點高度236千米、遠地點高度299千米、傾角55.7度的軌道上,在運行了21天后于7月6日再入大氣層。
“努爾-1”衛星是伊朗發射的第一顆本土軍事衛星,由伊斯蘭革命衛隊發射和運行。衛星于2020年4月22日伊斯蘭革命衛隊成立周年紀念日發射。該星是一顆6U立方體衛星,質量約12千克,設計壽命2.5年,帶有可展開的太陽能帆板,星載成像設備,可執行一系列軍事和民用任務,包括偵察和自然災害響應行動。衛星發射入軌后,運行于近地點高度426千米、遠地點高度444千米、傾角59.8度的軌道上。伊朗稱,國內的多個衛星地面站都收到了衛星下發的信號。2020年7月29日,伊斯蘭革命衛隊航空航天部隊表示,收到了衛星拍攝的美國中央司令部的卡塔爾烏代德空軍基地的圖像。但美國太空司令部指揮官在推特上說,伊朗聲稱具有成像能力的“努爾-1”衛星,實際上是一個在太空中翻滾的網絡攝像頭,不太可能提供任何有價值的情報。
▲ “努爾-2”衛星拍攝的衛星圖像
今年3月8日,伊朗伊斯蘭革命衛隊繼續發射了“努爾-2”衛星,質量約45千克,運行在近地點高度495千米、遠地點高度513千米、傾角58.3度的軌道上。伊斯蘭革命衛隊航空航天部隊指揮官賈法拉·巴迪準將表示,“努爾-2”衛星使用了更先進的傳感器,在分辨率和清晰度方面優于其前身“努爾-1”衛星,將應用于國防和民用領域,例如監視敵人的動向。賈法拉·巴迪還表示,將在未來幾年發射一系列努爾衛星。伊朗官方通訊社還于今年5月10日發布了“努爾-2”衛星拍攝的圖像,展示了位于波斯灣巴林島的美國第五艦隊總部的圖像。
“海亞姆”衛星屬于伊朗航天局,于2022年8月9日發射入軌。衛星由俄羅斯負責制造和發射,可能基于俄羅斯的“老人星-V”遙感衛星改進研發,研制費用約4000萬美元,質量600千克,設計壽命約5年,運行在軌道高度約500千米、傾角約97.4度的太陽同步軌道上,可提供最高分辨率約1米的遙感圖像。伊朗航天局稱,海亞姆衛星發射后當天伊朗國內的衛星地面站就收到了遙測數據,衛星將用于政府民用和和平用途,包括農業、自然資源、自然災害、環境和邊境監測以及突發事件應對等。
“海亞姆”衛星是繼“西納-1”衛星后,從國外采購并成功發射的第二顆衛星,也是首顆采購的應用型遙感衛星,將大大提升伊朗的自主對地成像能力?!昂喣贰毙l星的發射,標志著伊朗空間應用的一次巨大飛躍,也標志著伊朗與俄羅斯在太空領域戰略合作的新起點。伊朗政府稱,目前已計劃再訂購3顆同型號的“海亞姆”衛星。
▲ 伊朗載人太空艙模型
▲ 伊朗載人太空艙模型內部
▲ 太空猴
▲ 伊瑪目·霍梅尼航天中心火箭發射失敗
目前,伊朗在航天領域取得了初步成績,擁有制造衛星和火箭的專業知識和基礎設施,并且又再次拓展了與俄羅斯的國際合作。伊朗航天局局長也自豪地表示,盡管外界對伊朗實施了制裁,但伊朗仍然自主地掌握了完整的航天技術。同時,伊朗也應該清楚地認識到,其火箭的運載能力比較小,發射的可靠性也不高;研制的衛星尺寸和質量也比較小,偏重于實驗科研性質,實用性也不高。伊朗的航天發射能力和衛星應用能力,還需要在困境中逐步取得突破,研發更加安全可靠、更大運載能力的火箭以及更具應用價值的衛星。