质子火箭开启空间站时代

□ 小火箭

质子火箭开启空间站时代

□ 小火箭

本刊上期介绍了“质子”火箭诞生的经过和它的基本情况，这一期着重介绍“质子”火箭对空间站建设的贡献。 ——编者

空间站的建设者

从1971年开始，苏联陆续发射了从“礼炮”1号到“礼炮”7号的多个空间站。而这些空间站都是由质子系列火箭发射的。

从洲际弹道导弹项目的竞争中落败，到发射卫星的屡屡失败，质子系列火箭的发展在1971年之前始终蒙着阴影，而从“礼炮”计划启动后，“质子”火箭终于找到了它的舞台。

就像鱼类离开了海洋就要开启一个由新一代的物种主宰地球陆地表面的时代一样，加加林在太空中飞行的108分钟早已点燃了人类向太空进发的激情。但是，对于星际旅行而言，以分钟或小时计的太空停留时间是远远不够的。人类应该尽早掌握在太空中长期生存和依赖太空环境进行生产和生活的技术。这样，人类才能够飞往在仰望星空时凝视的那些遥远星球。在这样的背景下，“礼炮”号空间站计划开始付诸实施了。

“礼炮”计划是由苏联发起的人类第一个空间站计划。当时准备从1971年到1986年这15年间发射一系列共9个单模块（single-module）空间站。这些空间站包括6个科研实验空间站和3个军事侦察空间站，后来又推出了高度机密的“阿尔马兹”（Almaz）计划。“礼炮”计划打破了多个航天纪录，其中包括几个在太空执行任务的时间纪录和航天员第一次从一个飞船转移到另一个飞船的纪录。

1971年4月19日，满载众人期望的“礼炮”1号由“质子”火箭发射升空，开启了人类探索太空的空间站时代。

随后，质子-K运载火箭又一口气发射了“礼炮”2号、3号、4号、5号、6号和7号空间站。

传奇还将继续，实际上，“和平”号空间站也是在“质子”火箭的努力下，一点点逐步组装起来的。

“质子”送“礼炮”升空

“礼炮”空间站舱段

“质子”在厂房

①正在组装中的“和平”号空间站

③“和平”号空间站核心舱

④“联盟”号拍到的“礼炮”号空间站

⑤液压系统把“质子”火箭慢慢顶起来

1986年2月19日，质子-K运载火箭发射了“和平”号空间站的核心舱。这个重20.1吨的大家伙，让“质子”运载火箭的能力得到了充分展示。

1987年3月31日，质子-K运载火箭发射了“和平”号空间站的量子1号舱（重10吨）。

1989年11月26日，质子-K运载火箭发射了“和平”号空间站的量子2号舱（重19.6吨）。

1990年5月31日，质子-K运载火箭发射了“和平”号空间站的晶体号舱（重19.6吨）。

苏联解体后，“和平”号空间站的建设虽然遭遇了几年的停顿，但是，由于质子-K运载火箭幸运而又坚强地存活了下来，和平号空间站的建设得以恢复。

1995年5月20日，质子-K运载火箭发射了“和平”号空间站的光谱号舱（重19.6吨）。

1996年4月23日，质子-K运载火箭发射了“和平”号空间站的自然号舱（重19吨），终于完成了“和平”号空间站的建设。

“质子”系列运载火箭的传奇当然不会止步于“和平”号空间站。

国际空间站的曙光号货舱和星辰号服务舱这两个舱段也是“质子”系列火箭运上去的。

从“礼炮”1号、2号、3号……到“礼炮”7号空间站，再到“和平”号空间站，再到国际空间站，“质子”系列运载火箭都是重要的建设力量。“质子”系列运载火箭运载过最多的空间站舱段，为人类空间站建设作出了重大贡献。

运输与发射

“质子”火箭是在莫斯科生产的，而发射却是在哈萨克斯坦的拜科努尔发射场进行。那么，质子火箭是怎么从生产厂房到发射场的呢？

它没有买机票，也没有自己飞过去，而是选择了搭乘火车。

长路漫漫，“质子”火箭就这样躺着被火车拉到了位于拜科努尔发射场。“质子”火箭的燃料是偏二甲肼、四氧化二氮常温燃料，虽有剧毒，今后将被逐步淘汰，但是其发射时候的壮观场面实在是令人印象深刻！

⑥前往拜科努尔发射场

迈向深空！

质子-M运载火箭为4级构型，拥有带有多次启动能力的上面级，可以执行深空探测任务。

2016年 3月 14日 17∶31，欧空局和俄罗斯航天局联合研制的“ExoMars 2016”火星探测器，搭乘俄罗斯研制的“质子”号火箭，从拜科努尔发射基地升空。

另外，带有上面级的“质子”系列火箭拥有6.92吨的地球同步转移轨道的运载能力。

现在我们来举个“质子”火箭发射卫星的例子：

基本上，要想把卫星（或者其他载荷）送到地球同步轨道上的话，需要12步（以从拜科努尔基地发射的质子-M运载火箭为基准）：

1.火箭发射；

2.上面级分离；

3.上面级第1次点火；

4.进入一个距离地面173千米，倾角为51.5°的停泊圆轨道；

5.上面级第2次点火，开始变轨；

6.进入一个近地点295千米，远地点6000千米，倾角为51.0°的椭圆轨道；

7.抛掉“和风”上面级的外挂贮箱；

8.上面级第3次和第4次点火，再次变轨，进入转移轨道；

9.“和风”上面级的外挂贮箱进入一个近地点361千米，远地点14930千米，倾角50.8°的临时轨道；

10.转移轨道参数：近地点475千米，远地点65044千米，轨道倾角50.5°；

11.上面级第5次点火，终于进入目标轨道；

12.释放载荷，该算例中，卫星在东经135.8°的赤道上方。

整个任务用时9小时14分钟。

“ExoMars 2016” 将由质子-M火箭送往火星