盤點2010世界航天工業

■文/龐之浩

剛剛過去的2010年，世界航天工業穩步發展。美國和俄羅斯繼續引領航天工業的發展。美國發射了各種用途的航天器；奧巴馬總統發布了新的《國家空間政策》,旨在進一步強化美國太空探索的領導地位。俄羅斯新上天的航天器雖然沒有太多新亮點，但在發射數量上占絕對優勢。歐洲在載人航天領域取得顯著成就。在亞洲，中國進行了15次航天發射，且全部成功；而日本、印度和韓國就沒那么幸運，均有發射失敗的記錄。2011年是火星探測年，探測火星仍將是一個熱門話題。

美俄誰執牛耳技術次數各具優勢

2010年美國發射了15顆各種用途的航天器，其中3顆為“第一顆”，即美國5月28日發射的第一顆GPS-2F導航衛星。它是新一代GPS衛星，增加了L5頻段的第三個民用信號和信號功率，實現了導航信號功率可調的目標，采用了更先進的星上原子鐘，設計壽命延長到12年。第一顆“先進極高頻”軍用通信衛星8月14日入軌，壽命預計為15年。該衛星采用了相控陣天線技術等一些先進技術，在第二代“軍事星”的基礎上，增加了擴展數據率載荷。1顆“先進極高頻”的容量高于目前在軌的整個“軍事星”星座的容量。美中不足的是該星因故障要延期定點。9月25日用“人牛怪”-4火箭發射的首顆“天基空間監視衛星”。它是第一顆能夠從太空探測并追蹤軌道物體的衛星，能全天候、全天時、高分辨率將所有在軌道上運轉的人造衛星和太空垃圾納入美軍的監控體系。此外，美國還成功進行了3次航天飛機發射。

俄羅斯在2010年進行的航天發射次數最多，為31次。剛開始一直很順利，但在12月出現了1次重大失敗，在發射GLONASS-M導航衛星時“箭毀星亡”。

值得一提的是，俄羅斯2010年先后5次發射了貨運飛船，每艘貨運飛船都為“國際空間站”?送去總重約2.5噸的食品、水、燃料和科研設備。這些新型貨運飛船都配有運行速度更快的先進數字化控制系統，質量比老式“進步”飛船更輕，與空間站的對接更加準確。不過，它們在與“國際空間站”對接時出現了兩次問題。一次是7月2日，由于自動對接裝置出現故障，手動對接也沒有成功，結果“進步”M-06M與“國際空間站”對接失敗。其原因是：由于通信干擾所致或是空間站構件某些系統的屏蔽，引起負責執行對接任務的兩個系統中的一個在自動狀態下工作，而另一系統則需要操作員手動操作。7月4日，“進步”M-06M再次與“國際空間站”星辰號服務艙進行自動對接，結果獲得成功。另一次是10月30日，“進步”M-08M與“國際空間站”碼頭號對接艙自動對接失敗，后以手動方式實現對接。自動對接失敗的原因是由于利用高頻鏈接標準與碼頭號對接艙聯系的航向交會控制天線出現問題，導致航向射頻對接支持系統出現故障。

從上述不難看出，在2010年，從航天器發射數量上講，俄羅斯占據明顯上風（31次），居世界之首，而美國不及俄羅斯的一半（15次）。但從所發射的航天器技術水平上說，美國技高一籌，創造了很多第一，除上述首顆G P S-2F、首顆“先進極高頻”、首顆“天基空間監視衛星”外，還有首個X-37B軌道試驗飛行器-1、首艘“龍”飛船，等等，代表了未來航天器的發展方向，對航天技術水平的提高具有重要意義，而俄羅斯新上天的航天器沒有太多新亮點。

不過俄羅斯和美國在2010年有一個共同點，就是都很重視對太陽的觀測，競相提出了要研制和發射能近距離探測太陽大氣層的太陽探測器計劃，這將使人類對太陽的認識在技術手段和研究深度上達到一個新水平，而且頗有競爭、競賽的味道，因而產生了較大反響。

值得關注的是，2010年，美國出臺了新的國家航天政策。4月15日，美國總統奧巴馬公布美國新太空探索計劃，放棄旨在重返月球的星座計劃，將“國際空間站”的運行至少延長到2020年；投資數十億美元用于商業空間運輸系統和新技術的開發，努力使美國的太空探索活動持續、穩步發展。6月28日，奧巴馬又發布了新的《國家空間政策》，作為美國今后開展航天活動的指導性文件，該政策旨在進一步強化美國在太空探索的領導地位。另外，從2010年開始，美國政府開始重視開發航天新技術和私營企業參與航天活動，這很有可能會加速美國航天技術的發展，將使美國未來的航天活動面貌一新，出現更大的活力。

歐洲技高一籌載人航天成績顯著

與美國相似，歐洲在2010年成功發射和運行了一些新型航天器，如歐洲研制的世界首顆專門研究地球冰層的“冷衛星”-2衛星升空。該衛星攜帶了“合成孔徑雷達/干涉雷達高度計”，可對地球的冰川厚度、面積等數據進行精確測量，以新的視角研究地球冰層對氣候變化起到的作用。瑞典、法國、烏克蘭、德國、意大利去年也都有衛星上天。

2010年，歐洲在載人航天領域也取得顯著成就。歐洲研制的“寧靜”號節點艙－3和“瞭望塔”號觀測艙由“奮進”號航天飛機送往“國際空間站”。“寧靜”號節點艙-3用于對接，擴展空間站。它還裝有先進的生命保障系統，能制造氧氣，回收廢水，也攜帶了廢物處理系統和洗手間，可從大氣中去除污染物并調整大氣的組成成分。“瞭望塔”號觀測艙最多可以同時容納兩位航天員，能保證航天員在對外觀測時360°的視野。航天員從這里不僅能看到地球的美麗景象，而且可以方便地觀察空間站外的情況，對從空間站中指揮航天員太空行走和在空間站中使用機械臂安裝設備都有很大幫助。

亞洲喜憂參半確保成功最為關鍵

2010年，亞洲航天工業發展是很不平衡的。日本、印度和韓國的航天活動都出現了重大挫折，只有中國在航天領域取得了巨大的成就，不僅發射次數多，且全部成功。

2010年我國進行了15次航天發射，都獲得了成功，其中“嫦娥”-2是中國探月工程二期的先導星，主要是對“嫦娥”-3月球著陸器的著陸區進行高精度成像，試驗驗證“嫦娥”-3任務的部分關鍵技術，為“嫦娥”-3器實現月面軟著陸積累經驗，降低探月工程二期的技術風險，深化月球科學探測，可以說在著陸探月方面比歐洲、日本、印度等第二探月集團領先了一步。另外，我國在2010年一共發射了5顆“北斗”導航衛星，大大加快了“北斗”導航衛星系統的建設速度。

與之相比，其他亞洲國家的航天活動就不盡如人意了，不僅發射次數很少，還陸續發生嚴重事故。

日本雖然成功進行了兩次重要的航天發射，由歐洲火箭發射的日本BSAT-3B通信衛星也順利入軌，并回收了“隼鳥”號小行星探測器。但日本金星探測器沒能按計劃進入運行軌道，這對日本的空間探測計劃產生較大影響，可能會降低日本以前制定的目標，原本加緊開展的月球著陸器研制進度會延遲，技術難度也將有所降低。為此，日本已計劃與美國、歐洲航天局合作，以彌補技術上的不足。

印度在2010年只進行了3次航天發射，失敗了2次，這對印度航天業是個沉重打擊。有關分析認為，印度火箭的制造工藝不過硬是造成火箭爆炸的主要原因，其制造業薄弱是最大短板。除了工藝水平不足外，印度航天的研發基礎與宏大的戰略目標存在“脫節”，也是造成火箭發射屢屢失敗的一個原因。印度的載人航天計劃也將因此推遲。

繼韓國第一枚“羅老”-1火箭在2009年發射失敗，韓國第二枚“羅老”-1火箭在2010年又發射失敗，這表明韓國航天工業的基礎還沒打好，整個航天發展戰略和管理體系需要調整，真正進入世界航天俱樂部的路還很長。

由此可見，如何提高航天活動的可靠性是日本、印度和韓國面臨的重要課題。

展望2011 火星探測尤為惹眼

2011年是火星探測年，因為2011年10月是每隔26個月才有一次的火星發射窗口，我國將與俄羅斯聯合發射火星探測器，即用“火衛一－土壤”探測器攜帶中國“螢火”-1探測器同赴火星，“螢火”-1主要探測火星空間磁場、電離層、粒子分布、火星大氣離子逃逸率、火星地形、地貌、沙塵暴、重力場。美國將發射十分先進的第三代“火星車”——火星科學實驗室。

2011年2月美國將發射“榮譽”號衛星，它用于觀測地球大氣二氧化碳濃度。4月，法國將發射“昴宿星”-1軍民兩用光學成像衛星、電子情報偵察衛星－1至-4，它們具有重要的軍事用途。

在載人航天領域，美國航天飛機將進行最后3次發射，把機器人航天員-2、阿爾法磁譜儀-2和大量空間站備用部件送上“國際空間站”，其中的阿爾法磁譜儀-2由美籍華人科學家丁肇中牽頭，中科院、中國航天科技集團等機構均參與其中。另外，美國、俄羅斯、歐洲航天局將努力提高已建成的“國際空間站”的利用率，目前的利用率只有約50%。

2011年，我國的航天活動將更密集，擬進行多次航天發射。其中最引人注目的是發射“天宮”-1和“神舟”-8，以突破交會對接技術。另外，我國將繼續加緊建造“北斗”導航衛星系統，準備在2012年前建立由12顆衛星組成的區域導航衛星系統，2020年前建成由35顆衛星組成的全球衛星導航系統，使該系統具備覆蓋全球的服務能力。