□ 小火箭

質(zhì)子火箭開啟空間站時代

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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。 ——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”計劃啟動后，“質(zhì)子”火箭終于找到了它的舞臺。

就像魚類離開了海洋就要開啟一個由新一代的物種主宰地球陸地表面的時代一樣，加加林在太空中飛行的108分鐘早已點燃了人類向太空進發(fā)的激情。但是，對于星際旅行而言，以分鐘或小時計的太空停留時間是遠遠不夠的。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凝視的那些遙遠星球。在這樣的背景下，“禮炮”號空間站計劃開始付諸實施了。

“禮炮”計劃是由蘇聯(lián)發(fā)起的人類第一個空間站計劃。當(dāng)時準(zhǔn)備從1971年到1986年這15年間發(fā)射一系列共9個單模塊（single-module）空間站。這些空間站包括6個科研實驗空間站和3個軍事偵察空間站，后來又推出了高度機密的“阿爾馬茲”（Almaz）計劃?！岸Y炮”計劃打破了多個航天紀(jì)錄，其中包括幾個在太空執(zhí)行任務(wù)的時間紀(jì)錄和航天員第一次從一個飛船轉(zhuǎn)移到另一個飛船的紀(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代。

隨后，質(zhì)子-K運載火箭又一口氣發(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)，實際上，“和平”號空間站也是在“質(zhì)子”火箭的努力下，一點點逐步組裝起來的。

“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運載火箭發(fā)射了“和平”號空間站的核心艙。這個重20.1噸的大家伙，讓“質(zhì)子”運載火箭的能力得到了充分展示。

1987年3月31日，質(zhì)子-K運載火箭發(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運載火箭幸運而又堅強地存活了下來，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”系列運載火箭的傳奇當(dāng)然不會止步于“和平”號空間站。

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

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”系列運載火箭都是重要的建設(shè)力量?！百|(zhì)子”系列運載火箭運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。

運輸與發(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)射時候的壯觀場面實在是令人印象深刻！

⑥前往拜科努爾發(fā)射場

邁向深空！

質(zhì)子-M運載火箭為4級構(gòu)型，擁有帶有多次啟動能力的上面級，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)移軌道的運載能力。

現(xiàn)在我們來舉個“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次點火；

4.進入一個距離地面173千米，傾角為51.5°的停泊圓軌道；

5.上面級第2次點火，開始變軌；

6.進入一個近地點295千米，遠地點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次點火，再次變軌，進入轉(zhuǎn)移軌道；

9.“和風(fēng)”上面級的外掛貯箱進入一個近地點361千米，遠地點14930千米，傾角50.8°的臨時軌道；

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

11.上面級第5次點火，終于進入目標(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。

整個任務(wù)用時9小時14分鐘。

“ExoMars 2016” 將由質(zhì)子-M火箭送往火星