作者: 泉琳綜合報(bào)道 來(lái)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(cè)、氣象預(yù)報(bào)、登陸月球、探測(cè)火星近年來(lái),全球航天活動(dòng)愈益活躍。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球已有12個(gè)國(guó)家具備獨(dú)立發(fā)射衛(wèi)星的能力。
 
據(jù)《空間態(tài)勢(shì)評(píng)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(guó)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(lái)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(guò)去的2016,對(duì)航天領(lǐng)域來(lái)說(shuō)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(guó)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(jī)。
 
據(jù)愛航天網(wǎng)統(tǒng)計(jì),2016年,世界各國(guó)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(guó)發(fā)射22次(另有地面火箭爆炸1次),中國(guó)21次(1次失。,俄羅斯17次(1次失敗),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(yǔ)“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(cè)儀器,能發(fā)現(xiàn)高溫高能天體釋放的X射線,可以觀測(cè)距離地球數(shù)十億光年的黑洞?梢哉f(shuō),“瞳”一直被視作是X射線天文學(xué)的未來(lái)。
 
災(zāi)難事件發(fā)生之后,日本方面經(jīng)過(guò)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(duì)于星體如何在太空中調(diào)整方向感到困惑,于是自動(dòng)啟動(dòng)了一臺(tái)反推發(fā)動(dòng)機(jī)試圖阻止自身繼續(xù)旋轉(zhuǎn),但系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)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(méi)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(yáng)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(hào)并非來(lái)自“瞳”,因此只好放棄對(duì)衛(wèi)星能夠恢復(fù)功能的期待。
 
無(wú)獨(dú)有偶。時(shí)隔4個(gè)月,美國(guó)宇航局的“朱諾”號(hào)探測(cè)器到達(dá)木星。然而由于主發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障,造成火箭點(diǎn)火延遲,結(jié)果導(dǎo)致探測(cè)器軌道縮減為更接近木星的橢圓軌道。不過(guò)幸運(yùn)的是,“朱諾”仍會(huì)收集木星的大氣和磁場(chǎng)數(shù)據(jù),只是比原先計(jì)劃的慢一些而已。
 
然而,ESA就沒(méi)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(wú)比痛心。
 
據(jù)ESA推測(cè),“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(guò)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(cè)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(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些意外的“插曲”,但是各國(guó)在航天領(lǐng)域的突破仍十分耀眼,特別是中國(guó)。在2016 年世界航天領(lǐng)域的“成績(jī)單”上,中國(guó)以不俗的成績(jī)引發(fā)各國(guó)矚目。
 
2016年4月,我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——“實(shí)踐十號(hào)”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(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭發(fā)射升空,進(jìn)入預(yù)定軌道。“實(shí)踐十號(hào)”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(guó)新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)在萬(wàn)眾矚目中飛向太空,揭開了我國(guó)“數(shù)字火箭”的神秘面紗。火箭采用了全數(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(guó)成功將世界首顆量子衛(wèi)星“墨子號(hào)”送入太空。由中科院自主研制的“墨子號(hào)”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(guó)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(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大科學(xué)裝置,由中國(guó)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(guó)的自主創(chuàng)新能力。
 
2016年11月,我國(guó)成功發(fā)射新一代大推力運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)。長(zhǎng)征五號(hào)的首飛成功,填補(bǔ)了我國(guó)在大推力無(wú)毒無(wú)污染液體火箭上的空白,使我國(guó)運(yùn)載火箭能力進(jìn)入國(guó)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(cè)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(cè)體制驗(yàn)證奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
 
2016年10月與11月期間,中國(guó)兩名航天員——景海鵬和陳冬在天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室工作生活了30天,創(chuàng)造了中國(guó)航天員太空駐留時(shí)間的新紀(jì)錄。
 
12月,我國(guó)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(hào)和美國(guó)OCO-2)的數(shù)量增加到3個(gè),也為中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化再添一枚利器。
 
2016年,中國(guó)憑借22次的航天發(fā)射,創(chuàng)造了中國(guó)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(guó)航天從無(wú)到有,從弱到強(qiáng),穩(wěn)步向前。最近發(fā)布的《空間態(tài)勢(shì)評(píng)估報(bào)告2016》也證明了這一點(diǎn)。
 
該報(bào)告指出,我國(guó)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(guó)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(guó)未來(lái)會(huì)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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