作者: 泉琳綜合報(bào)道 來源: 發(fā)布時(shí)間:2017-1-23 22:8:0
2016:挺進(jìn)太空

 
全球通信、全球?qū)Ш、遙感觀測、氣象預(yù)報(bào)、登陸月球、探測火星近年來,全球航天活動愈益活躍。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球已有12個(gè)國家具備獨(dú)立發(fā)射衛(wèi)星的能力。
 
據(jù)《空間態(tài)勢評估報(bào)告2014》統(tǒng)計(jì),截至2013年8月,全球共有1084顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行,其中美國擁有461顆,俄羅斯111顆,歐盟110顆,三方占據(jù)了全球空間資產(chǎn)的63%。從衛(wèi)星用途來看,通信衛(wèi)星最多,占總數(shù)的55%;其次是導(dǎo)航衛(wèi)星與偵察衛(wèi)星。
 
剛剛過去的2016,對航天領(lǐng)域來說是不平凡的一年。
 
這一年,我們既目睹了一系列重要的航天發(fā)射及試飛事件,也經(jīng)歷了若干空間項(xiàng)目的失敗。而中國作為航天領(lǐng)域的一匹“黑馬”,更一躍成為全世界矚目的焦點(diǎn)。
 
星際“迷航”
 
縱觀2016年,世界航天事業(yè)的發(fā)展取得了不錯(cuò)的成績。
 
據(jù)愛航天網(wǎng)統(tǒng)計(jì),2016年,世界各國共進(jìn)行了84次航天發(fā)射任務(wù),失敗2次,成功率達(dá)97.62%。其中,美國發(fā)射22次(另有地面火箭爆炸1次),中國21次(1次失。,俄羅斯17次(1次失。,歐洲空間局(ESA)11次,印度7次,日本4次,朝鮮和以色列各1次。
 
在這些發(fā)射任務(wù)中,由于小技術(shù)故障而促使若干空間項(xiàng)目宣告失敗的“橋段”不僅出現(xiàn)在科幻電影中,也出現(xiàn)在了2016年的太空中。
 
2016年3月,日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)的期間項(xiàng)目X射線天文衛(wèi)星——ASTRO-H(日語“瞳”的意思)與地面失去聯(lián)系。
 
這顆重約2.7噸的“瞳”配備了利用尖端技術(shù)開發(fā)的兩種X射線望遠(yuǎn)鏡和4種捕捉X射線的檢測儀器,能發(fā)現(xiàn)高溫高能天體釋放的X射線,可以觀測距離地球數(shù)十億光年的黑洞。可以說,“瞳”一直被視作是X射線天文學(xué)的未來。
 
災(zāi)難事件發(fā)生之后,日本方面經(jīng)過詳細(xì)調(diào)查,宣布這顆衛(wèi)星的失控情況極可能是由一項(xiàng)基礎(chǔ)工程失誤造成的。
 
據(jù)報(bào)道,“瞳”的姿控系統(tǒng)可能對于星體如何在太空中調(diào)整方向感到困惑,于是自動啟動了一臺反推發(fā)動機(jī)試圖阻止自身繼續(xù)旋轉(zhuǎn),但系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)噴射方向發(fā)生了錯(cuò)誤,因此導(dǎo)致其自身旋轉(zhuǎn)的加速,最終徹底失控。
 
日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)一直沒有放棄嘗試恢復(fù)與衛(wèi)星的通信,然而始終未能成功。該機(jī)構(gòu)表示,衛(wèi)星兩翼的太陽能電池板很可能都與衛(wèi)星脫離,因?yàn)?ldquo;失聯(lián)”后曾短暫接收到的信號并非來自“瞳”,因此只好放棄對衛(wèi)星能夠恢復(fù)功能的期待。
 
無獨(dú)有偶。時(shí)隔4個(gè)月,美國宇航局的“朱諾”號探測器到達(dá)木星。然而由于主發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障,造成火箭點(diǎn)火延遲,結(jié)果導(dǎo)致探測器軌道縮減為更接近木星的橢圓軌道。不過幸運(yùn)的是,“朱諾”仍會收集木星的大氣和磁場數(shù)據(jù),只是比原先計(jì)劃的慢一些而已。
 
然而,ESA就沒有這么走運(yùn)了。2016年10月19日,作為ESA“火星太空生物”項(xiàng)目的一部分——“斯基亞帕雷利”火星著陸器墜毀,令ESA科學(xué)家感到無比痛心。
 
據(jù)ESA推測,“斯基亞帕雷利”有可能是從距離火星表面2000~4000米高的空中開始下墜,并以超過300公里的時(shí)速撞向了火星。
 
初步分析結(jié)果顯示,“斯基亞帕雷利”打開降落傘和防熱罩后,有部件出現(xiàn)了故障。用于減緩登陸器下落速度的推進(jìn)器只點(diǎn)燃了3秒,而原定的點(diǎn)燃時(shí)間應(yīng)該為30秒。
 
更糟糕的是,“斯基亞帕雷利”上許多同樣的技術(shù)還被用在了ExoMars 2020探測器及其著陸系統(tǒng)上,這也讓工程師們倍感壓力。
 
航天“新星”
 
盡管挺進(jìn)太空的過程中難免會出現(xiàn)一些意外的“插曲”,但是各國在航天領(lǐng)域的突破仍十分耀眼,特別是中國。在2016 年世界航天領(lǐng)域的“成績單”上,中國以不俗的成績引發(fā)各國矚目。
 
2016年4月,我國首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——“實(shí)踐十號”返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號丁運(yùn)載火箭發(fā)射升空,進(jìn)入預(yù)定軌道。“實(shí)踐十號”是中科院空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星中唯一的返回式衛(wèi)星,它將在太空中完成19項(xiàng)微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
 
2016年6月,我國新一代中型運(yùn)載火箭長征七號在萬眾矚目中飛向太空,揭開了我國“數(shù)字火箭”的神秘面紗;鸺捎昧巳珨(shù)字化手段研制,突破了三維協(xié)同設(shè)計(jì)、三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理及基于三維的流程仿真、飛行綜合性能仿真等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),打通了從設(shè)計(jì)到制造的全三維流程。
 
2016年8月,中國成功將世界首顆量子衛(wèi)星“墨子號”送入太空。由中科院自主研制的“墨子號”的主要科學(xué)目標(biāo)是進(jìn)行星地高速量子密鑰分發(fā)和廣域量子密鑰網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),并在空間尺度進(jìn)行量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)等實(shí)驗(yàn)研究。量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和在軌運(yùn)行,在世界上首次實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建了天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。
 
僅僅1個(gè)月后,500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)就在我國貴州正式落成啟用。FAST不僅刷新了目前單口徑射電望遠(yuǎn)鏡的“世界紀(jì)錄”,還是具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的大科學(xué)裝置,由中國科學(xué)家創(chuàng)新設(shè)計(jì)、研發(fā)制造、組織施工,充分體現(xiàn)了中國的自主創(chuàng)新能力。
 
2016年11月,我國成功發(fā)射新一代大推力運(yùn)載火箭長征五號。長征五號的首飛成功,填補(bǔ)了我國在大推力無毒無污染液體火箭上的空白,使我國運(yùn)載火箭能力進(jìn)入國際先進(jìn)行列。同月,脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,其主要用于驗(yàn)證脈沖星探測器性能指標(biāo)和空間環(huán)境適應(yīng)性,積累在軌試驗(yàn)數(shù)據(jù),為脈沖星探測體制驗(yàn)證奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
 
2016年10月與11月期間,中國兩名航天員——景海鵬和陳冬在天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室工作生活了30天,創(chuàng)造了中國航天員太空駐留時(shí)間的新紀(jì)錄。
 
12月,我國首顆碳衛(wèi)星TANSAT發(fā)射升空,這使全球碳衛(wèi)星(日本“呼吸”號和美國OCO-2)的數(shù)量增加到3個(gè),也為中國應(yīng)對氣候變化再添一枚利器。
 
2016年,中國憑借22次的航天發(fā)射,創(chuàng)造了中國航天歷史上年發(fā)射量的最高紀(jì)錄。在一個(gè)甲子的時(shí)間里,中國航天從無到有,從弱到強(qiáng),穩(wěn)步向前。最近發(fā)布的《空間態(tài)勢評估報(bào)告2016》也證明了這一點(diǎn)。
 
該報(bào)告指出,我國航天運(yùn)載器年發(fā)射次數(shù)已經(jīng)連續(xù)13年位居世界前四,連續(xù)6年穩(wěn)居世界前三,在軌衛(wèi)星數(shù)暫居世界第二,現(xiàn)役運(yùn)載火箭發(fā)射成功率位居世界首位。
 
這些數(shù)據(jù),不僅見證了中國在太空應(yīng)用以及探索宇宙的征程中所邁出的每一步,也預(yù)示了堅(jiān)持自主創(chuàng)新的中國未來會將探索宇宙的腳步伸向太空的更深處!
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2017年1月刊 視野)
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