太空新航线

2021-10-27 01:42
太空探索 2021年10期
关键词:火箭卫星

美 国

“诺·格”发射天鹅座货船

8月11日,诺·格航天系统公司的心宿二230+型运载火箭在位于美国宇航局沃洛普斯飞行设施的中大西洋地区航天港发射了执行该局“商业补给服务”(CRS)计划下国际空间站货运补给任务的又一艘天鹅座货运飞船,任务代号“诺·格”16,又称“天鹅座”CRS-16。

此次发射的飞船上共载有超过3.7 吨补给物资和设备,其中包括美军航天发展局(SDA)用以采集导弹跟踪传感器研制所需数据的一件名为“原型红外有效载荷”(PIRPL)的有效载荷。PIRPL 重50 千克,将采集样本数据,开发从低地轨道环境下识别高超音速导弹的传感器要用的算法。这是SDA 首次开展与其“跟踪层”低轨小卫星星座规划相关的实验。

这是诺格航天系统公司在CRS 计划下开展的第16 次正式货运补给任务。该公司同美国宇航局签有涉及至少19次发射的空间站补给服务合同。

(江山)

“猎鹰9”发射二代“龙”货运飞船

8月29日,太空探索技术公司的猎鹰9-1.2 型火箭在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心第39A 号发射台发射了执行美国宇航局“商业补给服务”(CRS)项目下国际空间站货运补给任务的又一艘“龙”货运飞船,任务代号“龙”CRS-23。这是该公司及其“猎鹰9”火箭今年的第21 次发射。这是“龙”2 型第二代飞船货运型号的第三次飞行。该型号亦称“货运龙”,本次飞行采用了去年12月那次任务所用的飞船。太空探索技术公司握有美国宇航局两项空间站货运补给合同,涉及至少29 次补给任务。本次发射采用了一枚已用过3 次的第一级火箭并再次成功实现了落船回收。本次发射的飞船上载有2207 千克重(含包装)的补给物资和仪器设备,包括8 颗将从站上部署的微小卫星。

(小默)

Astra 入轨发射再失败

8月29日, 去年前两次入轨发射尝试均未能完全如愿的美国小运载研制厂家群星公司(Astra)采用其“3.3版火箭”在科迪亚克岛阿拉斯加太平洋航天港设施进行了第三次入轨发射尝试。火箭起飞后并未直接上升,而是出现了倾斜和侧移,并在地面之上盘旋。火箭侧移用了近20秒才停了下来,火箭开始上升。上升飞行一直持续到起飞后约2.5 分钟一级即将结束工作之时。之后发动机关机,火箭出现翻滚。本次发射是运载能力有所提高的“3.3 版火箭”的首飞。该型号的升级改进包括加大一级贮箱以便多装推进剂、减小上面级重量、增设传感器以记录火箭飞行环境数据和把上面级上的十余个部件整合到一个单元内。

公司联合创始人和首席执行官肯普在失败后称,一级五台发动机之一在起飞后不到1 秒即发生故障,原因仍在查找。靶场于起飞后2.5 分钟下达了终止发动机推力的指令,原因是火箭飞出了未经许可的路线。火箭飞到了约50千米的最大高度,然后坠毁在科迪亚克岛下靶场的海中,未给公众造成损失或伤亡。

本次发射为美国天军携带了国防部“空间试验计划”(STP)下的一个“试验性有效载荷”,任务代号STP-27AD1。

(江山)

“太空船二号”遭停飞

9月2日,美国联邦航空局(FAA)宣布将不允许维珍银河公司恢复其太空船二号亚轨道飞行器的飞行,直到其完成对7月11日飞行所出问题的调查。FAA 正在监督“维珍银河”对代号为“团结22”的那次飞行开展事故调查。那次飞行看似按预定计划进行,但事实上出了一个问题,导致飞行器偏出限制空域。

“维珍银河”在FAA 声明发布前数小时曾宣布了其下次“太空船二号”飞行的安排。这次代号为“团结23”的飞行将是针对意大利空军的一次专享飞行,届时将有意方3 位研究人员和“维珍银河”1 名员工坐在客舱内。飞行将由马苏奇和斯特考驾驶。“团结23”是团结号飞行器及其“白衣骑士二号”载机转入维护保养期前的最后一飞。维护保养拟持续到明年年中。“维珍银河”在宣布上述安排时并未提及事故调查,但称其希望在9月底或10月初实施“团结23”任务。FAA 并未披露其预计会在何时批准“维珍银河”复飞。

(江山)

“阿尔法”火箭首飞爆炸

9月3日,美国萤火虫宇航公司的“阿尔法”小运载在加州范登堡太空军基地进行了首次入轨发射尝试。但在起飞后约2.5 分钟火箭发生了剧烈爆炸。从时间来看,火箭当时应处于一级飞行阶段。据称火箭在爆炸前似乎失控并发生翻滚。事故原因系一级有一台发动机在起飞后数秒关机,地面人员利用飞行终止系统将火箭炸毁。

萤火虫宇航公司现有雇员超过350 人。“阿尔法”为两级火箭,采用液氧/煤油推进剂,高29米,低轨运载能力1000千克,500 千米太阳同步轨道运载能力为630 千克,对外发射价格为1500 万美元。该箭专门面向小卫星。萤火虫公司最终希望把发射频度提高到大约每两周一次。虽然设计运载能力是1000 千克,但首飞有效载荷总重不到100千克,包括来自美国、英国、西班牙、希腊等国的12 个有效载荷。

(小默)

“新谢泼德”进行不载人飞行

8月26日,蓝色起源公司对其新谢泼德亚轨道飞行器进行了又一次飞行。飞行器从该公司位于西得克萨斯的“1 号发射场”起飞。乘员舱飞到了105.9 千米的最大高度,随后借降落伞于起飞后10 分15 秒着陆。助推器部分则早几分钟在附近一个平台上实施了有动力着陆。

这是“新谢泼德”飞行器的总计第17 次飞行,也是其7月20日载人首飞以来的首次飞行。编号为NS-17 的本次飞行没有载人,但乘员舱也并没空着。舱内载有18 件商业载荷,其中有11 件由美国宇航局通过其“飞行机遇”计划出资。舱内还装有由少年儿童通过“蓝源”下设非营利机构“未来俱乐部”提交的数千张明信片。另外,美国宇航局的“离轨、下降与着陆传感器验证”实验设备要在助推器部分有动力着陆过程中采集数据。“新谢泼德”本次飞行还携带了一件艺术品。

(小默)

“缺氧”或影响SpaceX 发射计划

太空探索技术公司(SpaceX)称,与新一波疫情相关的大范围液氧紧缺问题可能会影响公司的发射进度。液氧保供难已成为最大的供应链问题之一。液氧是运载火箭最常用的推进剂之一。它与液氢、煤油和甲烷等燃料搭配,作为氧化剂使用。由于德尔塔病毒变种引发的COVID-19 冠状病毒病例数上升,液氧需求量近来数周大幅增加。医院把液氧作为呼吸机的氧气来源。

(江山)

SDA 将采购144 颗卫星

近日,美国国防部航天发展局(SDA)发布招标文件,要从卫星制造厂家采购多达144 颗卫星。这些卫星将构成SDA 的“传输层1 期”低轨通信卫星网状网络,预计将在2024年底开始发射。这些卫星将分为6个轨道面,所有卫星均要可互操作,并能通过光学星间链路共享数据。SDA 预计将在明年1月签发合同。

“洛·马”、约克空间系统公司、L3 哈里斯和太空探索技术公司曾参与过SDA 该项目的前期工作,它们均很有可能会再次参与“1 期”合同竞标。据称想要从“1 期”项目上分得一杯羹的其他卫星制造商包括“空客”、“诺·格”和“雷神”。SDA 官员说,厂家选定须遵守《购买美国货法案》要求。要想被视为是在美国生产的,产品须在美国制造,且其部件费用的至少50%须来自美国。不过,同美国签有互惠国防谅解备忘录或国际协议 “合格国家”也被视为国内供应商对待。这类国家共有27 个,包括22 个欧洲国家、澳大利亚、加拿大、埃及、以色列和日本。

(小默)

波音子公司完成卫星离轨处理实验

8月23日,波音子公司千年空间系统公司宣布成功验证了可利用展开式系绳对完成任务后的卫星进行离轨处理。该公司去年11月由火箭实验室公司的电子号火箭发射了称为“直道赛车”的一项实验,部署了两颗相同的立方星。两星中的一颗配备了由系绳无限公司制造的70米长的一条阻力胶带,另一颗则没配这种带子。设阻力胶带的那颗在8 个月后再入大气层并被烧毁,而未设胶带的那颗则将会自然离轨,估计得花至少7年时间。

胶带可增大与地球大气相互作用的表面积,从而产生阻力,由此更快地把卫星拽回地球。胶带可在卫星准备离轨时展开。胶带重量不到1千克,只需用很少的电力就能启动。该技术有望帮助缓解因未来10年将发射的成千上万颗卫星而造成的低地轨道拥挤局面。

(小默)

俄罗斯

联盟火箭发射“一网”34 颗卫星

8月22日,由阿里安航天公司及其下属参股子公司斯达西姆公司经营的俄制联盟2-1b/“弗雷盖特”M 型火箭在哈萨科斯坦境内的拜科努尔发射场发射了一网公司的又一批34 颗组网卫星。卫星被送入高450 千米的一条近极轨道,随后要利用自身电推进系统升至约1200 千米的工作轨道。

这是一网低轨宽带星座的第8 次全面组网发射,也是其去年11月走出破产保护后的第6 次组网发射。这也是“一网”走出破产保护后的组网发射,在连续5 次从俄远东东方发射场进行后首次回到拜科努尔。“联盟号”每次带多少颗一网卫星要看从哪座发射场发射。从库鲁或拜科努尔发射将载34颗,而从东方发射场发射时将载36 颗。

一网公司预计将通过与阿里安公司签约的总共19 次“联盟号”发射在2022年完成由650 颗卫星组网的初期星座部署工作。发射拟以大概每月一次的频度进行。该公司的目标是在年内实现对北极区域的覆盖,明年实现全球覆盖。该公司对北极区域的定义是北纬50 度以上。

(江山)

俄“月球25 号”任务推迟发射

由于月球25 号探测器在试验过程中碰到“问题”,正在开展“月球25 号”软着陆系统方面的工作,俄要推迟其几十年来的首次落月探测任务。俄罗斯航天国家集团宣布,原定10月1日从俄远东东方航天发射场发射的这项任务已被推到明年5月。月球25 号探测器将落到月球南极,旨在探测那里的水冰沉积。这是俄45年来的首次月面探测任务,也将是其在苏联解体后首次实施落月探测。

(小默)

欧 盟

“织女星”发法企遥感星

8月17日,由阿里安航天公司经营的织女星小型运载火箭在法属圭亚那库鲁发射了空客“昴星团新星”4 遥感卫星以及4颗微小卫星。

“昴星团新星”4 是空客防务与航天公司由4 颗甚高分辨率遥感卫星组网的“昴星团新星”星座的第二颗卫星,由“空客”自行建造和运营,发射质量为920 千克。星上配备地面分辨率为30 厘米的成像仪,采用德国TESAT 空间通信公司的激光通信中继终端,可通过“欧洲数据中继系统”传输数据,从而可实现图像的近实时获取。

“昴星团新星”星座采用700 千米轨道,设两个轨道面,可实现日内重访。4 颗卫星原本打算由两枚“织女星”C 火箭成对发射,但前2 颗后来改为由“织女星”发射,每次1 颗。“织女星”C 是“织女星”的升级型号,设计低轨运载能力2200 千克,比现役型号高出700 千克。本次发射搭载了法国、匈牙利、芬兰和意大利的4 颗微小卫星。

(小默)

日 本

“艾普西龙”火箭推出面向商业市场新型号

日本石川岛播磨重工业公司(IHI)航空宇宙事业本部计划从2023年起利用“艾普西龙”火箭开展商业发射服务。该公司从2023年到2026年共可对外提供6 次发射。同期另有4 次发射已预留给日本宇宙航空研究开发机构。“艾普西龙”还将在2022 财年前为该机构进行两次发射。商业发射将采用一个新型号,称为“艾普西龙”S。该型号将在现有型号基础上进行几项升级改进。“艾普西龙”S 将能把至少600 千克的有效载荷送入太阳同步轨道,低地轨道运载能力将是1400 千克。

IHI 将为用户提供专享发射和拼单发射两个选项。发射价格将取决于载荷在发射任务中是作为主载荷还是作为次级载荷。次级载荷收费标准将与太空探索技术公司针对拼单发射载荷的收费接近,即发往太阳同步轨道的、重达200 千克的小卫星眼下的收费标准是100万美元。专享发射则相对较贵。订购整枚“艾普西龙”S 的价格估计为2500万~3000 万美元,将比即将投入使用的其他运载能力相近的火箭贵出很多。

(江山)

Astroscale 首试卫星在轨捕获技术

宇宙尺度公司(Astroscale)已完成了在轨物体捕获与清除技术的首项重要测试,释放并重新捉回了一颗小卫星。试验中,作为主星的“服务星”先是释放了个头很小的“客户星”,然后又利用一个磁性机构将其重新捉住。这是自“ELSA-d”3月份发射以来客户星首次同主星分离。试验很简短,客户星只移开了数厘米,服务星就点燃了推力器,并重新同客户星连到一起。整个试验只持续了几十秒钟。不过,这已足以验证后续试验所需的关键技术。这为验证天上交会与逼近作业和捕获所需的所有关键技术迈出了第一步。本次试验的成功将让该公司能继续推进开展后续更加大胆的试验,包括由服务星对客户星实施检查以及在客户星处于翻滚状态之时对其实施捕获。整个试验计划将以服务星和客户星离轨而告终。

(小默)

印 度

印首颗静地遥感卫星发射失败

8月12日,印度静地卫星运载器(GSLV)2(4)型火箭在斯里哈里科塔岛萨迪什·达万航天中心发射EOS-03 静地遥感卫星时,因上面级问题失败。这是GSLV-2(4)型火箭首飞。火箭初始阶段的飞行似乎一切正常,整流罩抛罩看起来也很顺利。但上面级低温发动机点火后很快就开始了翻滚,失去了姿态控制。

EOS-03 卫星上载有42 米分辨率的6 谱段多光谱可见光与近红外遥感器、318 米分辨率的158 谱段高光谱可见光与近红外遥感器,以及191 米分辨率的256 谱段高光谱短波红外遥感器。EOS-03 采用改进型I-2K 平台建造,发射质量2268 千克,设计寿命7年。它拟部署在东经85.5 度轨位,用来对印度次大陆和相邻海区进行每天24 小时的连续覆盖。

GSLV 系列为捆绑4 台助推器的三级运载火箭,第一级采用固体发动机,第二级和4 台捆绑助推器均采用“维卡斯”液体发动机,燃料为四氧化二氮/偏二甲肼,第三级为氢氧低温上面级,其中GSLV-1 型的低温上面级由俄罗斯提供,而GSLV-2 型则改用印国产低温上面级。本次发射新启用的GSLV-2(4)型在4 台捆绑助推器上也改用了“大推力维卡斯发动机”,推力提高了6%,并首次采用了加大的4 米直径尖拱形整流罩。印度空间研究组织主席西万称,本次发射失利的原因是低温级出现技术异常。但没有给出其他细节。

(小默)

韩 国

韩华旗下造星企业要建高分遥感星座

作为韩华集团下属卫星制造企业,韩国人造卫星研究中心计划有限公司(SI)将在2024年一季度把名为“天眼”T 的一颗高分辨率成像卫星送入低地轨道,为建设自己的对地观测卫星星座迈出第一步。这颗卫星重700 千克,像元分辨率按30 厘米来设计,幅宽12 千米。SI 也尚未选定发射用的火箭。SI 是由研制了韩首颗卫星“韩国科技院星”(KITSAT)1 的韩国科学技术院人造卫星研究中心工程师于1999年创办的。在韩华宇航公司用约1 亿美元收购了其30%的股份后,它今年1月份成为韩大型联合企业韩华集团的子公司。

(江山)

“韩华”向“一网”投资3 亿美元

韩国韩华集团已通过其国防子公司韩华系统公司向“一网”投资3 亿美元,使“一网”自走出破产保护以来拉到的总投资达到27 亿美元。总部设在英国的“一网”预计,在拿到监管批文后,其同韩华的交易将会在明年上半年完成。“一网”称,它由648 颗低轨卫星组网的初期星座只需用24 亿美元就可建成。在印度电信企业巴蒂全球把其投资额加倍到10 亿美元、从而取得“一网”38.6%的股份后,这一目标已在6月份实现。英国政府、法国卫星运营商欧卫通和日本互联网巨头软银也对“一网”进行了投资,持股比例都刚好不到20%。正在为“一网”地面段提供部件的美国休斯网络系统公司也持有少量股份。韩华系统也计划在2030年前建设和部署由2000颗低轨卫星组网的一个星座,2023年前将为该项目投入5000 亿韩元(4.4 亿美元)。该低轨星座拟用来为城市送货无人机和客运飞机提供连接服务。

(小默)

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