□ 遲惑

2016航天發(fā)射那些事

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2016年的世界航天，出現(xiàn)了一個有趣的場景。這一年的第一次和最后一次發(fā)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(fā)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(fā)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(zhì)量也名列前茅。

“魚眼”中的長征五號

2016年世界航天發(fā)射開門紅——長三乙搭載白俄羅斯通信衛(wèi)星升空

長征七號在廠房

開頭與落幕

2016年的第一次發(fā)射，是中國在1月15日執(zhí)行的白俄羅斯通信衛(wèi)星發(fā)射任務。這次成功的發(fā)射為整個2016年的世界航天發(fā)射實現(xiàn)了開門紅。執(zhí)行這次任務的是傳統(tǒng)名牌火箭長征三號乙。白俄羅斯通信衛(wèi)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(wèi)星采用日益成熟的東方紅四號通信衛(wèi)星平臺，也是這個國家的第一顆通信衛(wèi)星。

而2016年的落幕之作是高景一號商業(yè)遙感衛(wèi)星以及搭載的中學生科普小衛(wèi)星。

最重飛行

長征五號運載火箭是年度全球發(fā)射的最重火箭，雖然長征五號在氫氧發(fā)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(yōu)化組合，創(chuàng)造出了一種性能優(yōu)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(fā)射了長征七號。一個國家在一年內(nèi)發(fā)射兩種全新火箭，這在冷戰(zhàn)后的航天史上并不多見。兩種火箭的首次發(fā)射，標志中國航天運載火箭的更新?lián)Q代，中國邁進了航天強國的門檻。

兩強爭霸

在國際商業(yè)發(fā)射服務市場上，呈現(xiàn)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(wèi)星制造產(chǎn)業(yè)的格局是分不開的，世界五大通信衛(wèi)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(wèi)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(fā)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(wèi)星的發(fā)射合同。這也導致了阿里安公司的發(fā)射次數(shù)下降到了個位數(shù)，這9次發(fā)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(xiàn)了雙星發(fā)射。

本年度，太空探索技術公司的“獵鷹”9號進行了7次商業(yè)通信衛(wèi)星發(fā)射，其中有4顆傳統(tǒng)大型通信衛(wèi)星、2顆新型全電推進通信衛(wèi)星（一箭雙星），還啟動了新一代銥系統(tǒng)的發(fā)射工作（一箭十星）。相比之下，“阿里安”5號發(fā)射商業(yè)通信衛(wèi)星的次數(shù)是6次，但一共發(fā)射了9顆衛(wèi)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(xù)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(fā)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(jīng)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?！盎鹦巧?016”經(jīng)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(jù)說是慣性系統(tǒng)出現(xiàn)了一秒鐘的誤差，使反推發(fā)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(jīng)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(fā)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(zhì)衛(wèi)星“悟空”、量子衛(wèi)星“墨子”和“碳”衛(wèi)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(jīng)過長達近一年的科普，多數(shù)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(yè)產(chǎn)品

“獵鷹”9號火箭成功實現(xiàn)海上回收

量子衛(wèi)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(fā)射場成功發(fā)射了一枚“聯(lián)盟”火箭，將3顆衛(wèi)星送入太空。這是這座位于遠東阿穆爾地區(qū)的發(fā)射場第一次投入使用。東方發(fā)射場也稱為沃斯托克尼發(fā)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(fā)射場。

自從蘇聯(lián)解體以來，俄羅斯成為拜科努爾發(fā)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(shù)字聽起來不算太多，而東方發(fā)射場完全建成的費用足夠支付幾十年的租金。但航天發(fā)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(fā)射場對俄羅斯來說是非常必要的。

不過東方發(fā)射場的建設并不順利，工期拖延，而且4月28日的發(fā)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(fā)射軍星

除了“獵鷹”9號，美國還進行了13次發(fā)射，其中有兩次國際空間站補給任務，一次商業(yè)廣播衛(wèi)星發(fā)射任務，一次商業(yè)遙感衛(wèi)星發(fā)射任務，4次科學任務OSIRIS-REx、GOES-R、賈森3和颶風監(jiān)測衛(wèi)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(zhí)行。其中有3顆是國家安全局的秘密衛(wèi)星，NROL-61、NROL-45、NROL-37，性質(zhì)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(wèi)星，NROL-45是“未來成像結構”中的大型合成孔徑雷達衛(wèi)星，而NROL-37是一種靜止軌道電子偵察衛(wèi)星。其他軍事衛(wèi)星的任務都向媒體公開，包括第12顆GPS-2F衛(wèi)星，第5顆“移動目標用戶系統(tǒng)”移動通信衛(wèi)星、第8顆寬帶全球系統(tǒng)通信衛(wèi)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(wèi)星的發(fā)射強度和頻率將保持穩(wěn)定，繼續(xù)維持世界第一軍事航天強國的地位。用于補充過期衛(wèi)星，二來不斷提高衛(wèi)星性能、增強導航精度和可靠性。印度的另外4次發(fā)射都是對地觀測性質(zhì)，包括1顆氣象衛(wèi)星、2顆遙感衛(wèi)星，這也是印度的傳統(tǒng)強項。ScatSat 1則是印度首次發(fā)射的海洋遙感衛(wèi)星，具有一定的突破性質(zhì)。

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(wèi)星時代具備獨特的競爭力。目前印度已經(jīng)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(fā)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(fā)射中，區(qū)域導航衛(wèi)星系統(tǒng)“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(wèi)星導航系統(tǒng)是沒有退路的，只要投入建設，就必須不間斷地發(fā)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(fā)布

除了已經(jīng)實施的任務，2016年還有兩項重大的航天計劃發(fā)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(jīng)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(fā)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(fā)生在“獵鷹”9號火箭在發(fā)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(diào)宣傳自己的火星計劃，很大程度上也是挽回公眾印象，繼續(xù)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(fā)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(xù)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(nèi)最后一次發(fā)射

下圖：俄羅斯東方發(fā)射場首次發(fā)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(shù)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(jīng)驗豐富的景海鵬早已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)地站在地板上，還是第一次升空的陳冬卻幾乎是游進艙內(nèi)的，景海鵬用一個體操教練的標準動作把陳冬的姿態(tài)擺正，讓無數(shù)觀眾大贊“老司機就是有經(jīng)驗”。

第三個瞬間發(fā)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(nèi)都緊緊揪著心。因此文昌發(fā)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(jié)的方式向人們宣告了長征五號的首飛成功，也體現(xiàn)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(fā)射值得關注。埃隆·馬斯克宣傳多年的重型獵鷹首次發(fā)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(fā)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(jīng)放出話來，要大規(guī)模改革航天產(chǎn)業(yè)的體制機制，而且現(xiàn)任黑人局長查爾斯·博爾登顯然不會繼續(xù)留任。相關問題的答案將在2017年上半年揭曉。★