2015國外載人航天發(fā)展綜合分析

王巖松，廖小剛(中國國防科技信息中心)

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2015國外載人航天發(fā)展綜合分析

王巖松，廖小剛
(中國國防科技信息中心)

2015年，國外主要航天國家依據(jù)本國國情持續(xù)推進(jìn)載人航天活動(dòng)，美國完善了載人航天技術(shù)頂層規(guī)劃，俄羅斯繼續(xù)進(jìn)行航天機(jī)構(gòu)重組，美、俄新型航天運(yùn)輸系統(tǒng)研制進(jìn)展順利；國際空間站延壽至2024年，將繼續(xù)扮演著技術(shù)驗(yàn)證和科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的重要角色，發(fā)揮人類火星之旅的前哨作用；美國商業(yè)航天發(fā)展快速，未來可承擔(dān)近地軌道、月球軌道的運(yùn)輸任務(wù)；各國深空探測目標(biāo)與計(jì)劃更加明確，探測活動(dòng)取得顯著成果。

1　持續(xù)加強(qiáng)載人航天頂層規(guī)劃，進(jìn)一步明確發(fā)展重點(diǎn)

2015年，國外主要航天國家持續(xù)推進(jìn)載人航天活動(dòng)，美國公布新版技術(shù)路線圖和載人火星探索的“三步走”戰(zhàn)略；俄羅斯在經(jīng)費(fèi)銳減的情況下，調(diào)整《2016 - 2025年聯(lián)邦航天規(guī)劃》，并積極推進(jìn)航天機(jī)構(gòu)改革，以重塑航天領(lǐng)域優(yōu)勢。

1. 1 美國繪制新版技術(shù)發(fā)展路線圖，發(fā)布載人火星探索戰(zhàn)略

2015年5月，美國國家航空航天局(NASA)在其網(wǎng)站公布《2015 NASA技術(shù)路線圖》草案報(bào)告。該路線圖是在2012年版《NASA技術(shù)路線圖》基礎(chǔ)上的進(jìn)一步完善，重點(diǎn)關(guān)注未來20年及更長時(shí)期重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)方向。一直以來，美國重視技術(shù)開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，出臺(tái)了一系列技術(shù)發(fā)展路線和投資計(jì)劃，加大技術(shù)開發(fā)力度，做好技術(shù)儲(chǔ)備，一旦條件成熟，所擁有的技術(shù)將具備實(shí)現(xiàn)抵達(dá)任何目的地的能力。為加強(qiáng)技術(shù)發(fā)展的頂層規(guī)劃，NASA通過定期發(fā)布和更新《NASA技術(shù)路線圖》，詳細(xì)規(guī)劃與指導(dǎo)具體技術(shù)的研發(fā)與投資，從而確保美國在載人航天和深空探索領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢、保持全球領(lǐng)先地位。

2015年10月，NASA公布《NASA火星之旅:開拓太空探索新篇章》報(bào)告，進(jìn)一步明確美國載人火星探索的“三步走”戰(zhàn)略?！叭阶摺睉?zhàn)略將人類登陸火星計(jì)劃分為三個(gè)階段:第一階段——“地球依賴”階段，主要在國際空間站(ISS)上開展科學(xué)研究，為深空探索任務(wù)做準(zhǔn)備；第二階段——“試驗(yàn)場”階段，側(cè)重于在深空環(huán)境中，如地月空間，開展復(fù)雜操作的試驗(yàn)與研究，驗(yàn)證人類火星探索任務(wù)所需要的能力，重點(diǎn)工作包括新型“航天發(fā)射系統(tǒng)”(SLS) /“獵戶座”飛船的試驗(yàn)、實(shí)施“小行星重定向任務(wù)”等；第三階段——“地球獨(dú)立”階段將載人飛船送入火星軌道，最終將航天員送到火星表面。在過去40多年中，NASA實(shí)施了多次機(jī)器人火星探測計(jì)劃。依靠當(dāng)前國際空間站及地面實(shí)驗(yàn)室中正在進(jìn)行的科學(xué)和技術(shù)研究活動(dòng)，NASA已向最終目標(biāo)邁出了第一步?！笆跈?quán)法案”和“美國國家空間政策”的指示。

2015年12月，美國參議院和眾議院通過了2016財(cái)年NASA撥款法案，將在2016財(cái)年為NASA撥款192. 85億美元，比2月份NASA提交的預(yù)算申請多出近8億美元。其中，受益最大的項(xiàng)目之一是航天發(fā)射系統(tǒng)(SLS)項(xiàng)目，收到了20億美元的投資，比最初請求的13. 6億美元高出了近一半；NASA的行星科學(xué)項(xiàng)目也得到了可觀的增加，法案為該項(xiàng)目撥款16. 31億美元，比NASA請求的數(shù)額要高2. 7億美元；NASA備受爭議的商業(yè)乘員計(jì)劃收到了12. 438億美元的撥款，滿足了NASA在商業(yè)航天方面的需求。法案強(qiáng)調(diào)，充分的資金是為了確保目前由波音公司和SpaceX公司開發(fā)的商業(yè)乘員系統(tǒng)能夠在2017年投入使用。此次撥款的大幅度增長，表明美國意欲加強(qiáng)新型空間運(yùn)輸系統(tǒng)的研制進(jìn)度、早日擺脫對俄羅斯依賴的決心，從而保持在載人航天領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。

1. 2 俄羅斯制定十年發(fā)展規(guī)劃，持續(xù)改革意欲重塑優(yōu)勢

受金融危機(jī)影響，俄羅斯航天局重新評估了《2016 - 2025年聯(lián)邦航天發(fā)展規(guī)劃》，未來10年俄聯(lián)邦航天預(yù)算將由2萬億盧布降至1. 4萬億盧布，大幅縮減載人航天項(xiàng)目，將“繞月”探測的時(shí)間將從2025年推遲到2025～2030年，首次載人月球任務(wù)從2030年推遲至2035年。2015年2月，俄羅斯聯(lián)邦航天局科技委著手制定《2030年前及以遠(yuǎn)載人航天發(fā)展構(gòu)想》，該《構(gòu)想》提出支持國際空間站運(yùn)行至2024年，隨后在與國際空間站分離的模塊基礎(chǔ)上建成本國軌道基礎(chǔ)設(shè)施，并以此為跳板實(shí)現(xiàn)俄羅斯深空探索目標(biāo)。

為扭轉(zhuǎn)俄羅斯航天工業(yè)逐步削弱、人才流失嚴(yán)重、航天工業(yè)監(jiān)管不到位、航天事故頻發(fā)的現(xiàn)狀，俄羅斯開啟了第二輪航天工業(yè)改革。12月28日，俄羅斯總統(tǒng)普京簽署總統(tǒng)令，將俄聯(lián)邦航天局與聯(lián)合-火箭航天集團(tuán)合并為俄羅斯航天國家集團(tuán)。俄羅斯希望通過此番改革，大幅度削減管理機(jī)構(gòu)，將管理和生產(chǎn)職能集中化以提升航天工業(yè)效率，解決航天工業(yè)目前存在的諸多問題。

2　載人航天各大系統(tǒng)進(jìn)展順利，重要系統(tǒng)研制穩(wěn)步推進(jìn)

2015年，美國下一代載人航天系統(tǒng)——SLS和“獵戶座”飛船的研制都順利通過了關(guān)鍵設(shè)計(jì)評審，即將進(jìn)入生產(chǎn)制造階段。俄羅斯未來將重點(diǎn)發(fā)展“安加拉”火箭和新型飛船研制。日本、印度以及歐洲也相繼投入資金發(fā)展航天運(yùn)輸系統(tǒng)，提升本國載人航天能力。

2. 1 主要航天國家積極推進(jìn)新型運(yùn)載火箭研制

2015年7月，NASA完成了對“航天發(fā)射系統(tǒng)”(SLS) Block 1型火箭的關(guān)鍵設(shè)計(jì)評審。此前，助推器、發(fā)射臺(tái)、發(fā)動(dòng)機(jī)均已通過關(guān)鍵性設(shè)計(jì)評審。此次關(guān)鍵設(shè)計(jì)評審的是SLS火箭三種配型中的第一個(gè):火箭高約98米，重約2500噸，近地軌道運(yùn)載能力70噸。其第一次任務(wù)“探索任務(wù)”-1將發(fā)射不載人的“獵戶座”飛船，以驗(yàn)證SLS火箭與“獵戶座”飛船集成系統(tǒng)的性能。馬歇爾太空飛行中心SLS項(xiàng)目經(jīng)理稱，通過關(guān)鍵設(shè)計(jì)評審，NASA能夠確保SLS的設(shè)計(jì)安全可靠，滿足未來的深空任務(wù)要求。此次關(guān)鍵設(shè)計(jì)評審表明，SLS火箭的設(shè)計(jì)滿足系統(tǒng)要求，可繼續(xù)進(jìn)行全面生產(chǎn)、組裝、集成以及測試工作。

2015年，俄羅斯《2016 - 2025年聯(lián)邦航天規(guī)劃》草案中稱，“安加拉”5V的研制、試驗(yàn)和發(fā)射仍是該框架下的工作重點(diǎn)。根據(jù)俄羅斯聯(lián)邦航天局評估，研制重型運(yùn)載火箭及建設(shè)其基礎(chǔ)設(shè)施需耗資近1萬億盧布(約合175億美元)，包括在RD -170(推力為800噸)的基礎(chǔ)上研制RD -175發(fā)動(dòng)機(jī)(推力為1000噸)所需的費(fèi)用。此外，俄羅斯擬研制新型“聯(lián)盟”5系列運(yùn)載火箭，“聯(lián)盟”5系列火箭包含中型“聯(lián)盟”5. 1、大型“聯(lián)盟”5. 3及重型三種構(gòu)型，采用模塊化設(shè)計(jì)，推進(jìn)劑采用液氧/甲烷，由東方港發(fā)射場發(fā)射?！奥?lián)盟”5. 1采用兩級構(gòu)型，使用“弗雷蓋特”上面級，起飛質(zhì)量約269噸，最大高度50. 1米，近地軌道運(yùn)載能力為9噸?！奥?lián)盟”5. 3采用三級構(gòu)型，使用“弗雷蓋特”SBU上面級，捆綁2枚芯級助推器，起飛質(zhì)量約690噸，最大高度56. 7米，近地軌道運(yùn)載能力24噸，用于發(fā)射載人和載貨飛船、衛(wèi)星。

歐洲航天局8月向空客賽峰集團(tuán)售出26億美元的“阿里安”6火箭研制合同，標(biāo)志著該型火箭研制工作正式啟動(dòng)，并將于2020年實(shí)現(xiàn)首飛，逐步替代現(xiàn)役“阿里安”5大型火箭。

日本航空航天探索局(JAXA)7月宣布已經(jīng)開始研發(fā)的新型H -3火箭，計(jì)劃于2020年首次發(fā)射升空。H -3火箭的總研發(fā)費(fèi)用預(yù)計(jì)為1900億日元，旨在擴(kuò)大其在全球火箭市場的地位。

印度空間研究組織負(fù)責(zé)研制的“地球同步軌道衛(wèi)星運(yùn)載火箭”- MK3(GSLV-MK3)的大推力低溫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)CE20成功實(shí)現(xiàn)連續(xù)635秒的熱試車，對于印度航天運(yùn)載能力的發(fā)展具有重要意義。

2. 2 穩(wěn)步推進(jìn)新型飛船研制

2015年，“獵戶座”飛船成功完成了一系列技術(shù)研制:8月對飛船結(jié)構(gòu)、火藥燃燒、發(fā)射中止系統(tǒng)、軟件、導(dǎo)航與控制等進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)計(jì)評審；9月通過關(guān)鍵決策點(diǎn)- C里程碑，同時(shí)開始“獵戶座”飛船主結(jié)構(gòu)的焊接工作，表明飛船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已足夠成熟，可以進(jìn)行全規(guī)模的制造、裝配、集成與測試。該飛船將在2018年執(zhí)行“探索任務(wù)”-1。

俄羅斯新型載人飛船PTK NP的研制工作持續(xù)跟進(jìn)。2015年俄羅斯公布新飛船將選擇改進(jìn)型“桿-錐”對接系統(tǒng)，該系統(tǒng)已在國際空間站俄羅斯艙段和俄現(xiàn)有貨運(yùn)、載人飛船上得到驗(yàn)證。由俄羅斯能源火箭航天集團(tuán)研制的新型載人飛船能夠運(yùn)送6人到近地軌道或者4人到達(dá)月球，其研制工作從2009年開始，無人和載人發(fā)射分別于2021年和2024年進(jìn)行。

歐洲航天局最后一艘自動(dòng)貨運(yùn)飛船于2月結(jié)束太空使命，歐洲航天局及其歐洲工業(yè)合作伙伴在設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行五艘自動(dòng)貨運(yùn)飛船期間收獲的知識和經(jīng)驗(yàn)，為歐洲參與美國“獵戶座”飛船服務(wù)艙的建造打下重要基礎(chǔ)。

2. 3 面向長期飛行任務(wù)的航天員系統(tǒng)研究全面展開

2015年3月，美國航天員斯科特˙凱利和俄羅斯航天員米哈伊爾˙尼延科開始執(zhí)行為期一年的國際空間站長期考察團(tuán)任務(wù)。任務(wù)期間，航天員將開展72項(xiàng)共計(jì)688次實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)關(guān)注的是長期空間飛行認(rèn)知和心理，以及隔離、疲勞、晝夜循環(huán)交替的影響。開展一年期任務(wù)的主要目的是更好地了解人體應(yīng)對太空惡劣環(huán)境的反應(yīng)和適應(yīng)性，所獲得的數(shù)據(jù)將被用來降低未來長期載人飛行任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)一年期任務(wù)將是人類探索近地軌道以遠(yuǎn)的跳板。

2015年7月，NASA 2013級航天員班學(xué)員圓滿完成了航天員訓(xùn)練項(xiàng)目。NASA局長查爾斯˙博爾登7月宣布，NASA已選出4名航天員作為2017年美國商業(yè)太空飛行的首個(gè)乘組，這是美國結(jié)束單一依賴俄羅斯向空間站運(yùn)送航天員并重返本土發(fā)射的重要里程碑，標(biāo)志著近地軌道運(yùn)輸市場進(jìn)一步向私營開放，也使NASA 2030年向火星運(yùn)送乘員的目標(biāo)進(jìn)一步邁進(jìn)。

此外，面向未來載人深空探索的航天員及其裝備研究也在有條不紊地展開。2月，7名航天員在美國猶他州火星沙漠研究站進(jìn)行為期2周的模擬登陸火星演練。演練的重點(diǎn)是原位資源利用技術(shù)，學(xué)習(xí)如何在遠(yuǎn)離地球的其他星球上自給自足，其中3D打印技術(shù)將起到重要作用。7月，NASA派遣NEEMO -20(NASA極端環(huán)境任務(wù)實(shí)施)國際探險(xiǎn)隊(duì)，在大西洋底完成14天的海下任務(wù)，為未來的深空任務(wù)做準(zhǔn)備。NEEMO - 20的重點(diǎn)是評估用于未來太空行走的工具和技術(shù)，測試將在模擬小行星、火星衛(wèi)星和火星等不同的表面和重力水平下進(jìn)行。俄羅斯開展了名稱為“月球-25”的模擬繞月飛行的隔離試驗(yàn)，這是一項(xiàng)研究女性機(jī)體對隔離條件適應(yīng)的心理生理學(xué)試驗(yàn)，有6名年齡在25～34歲的女性組成了試驗(yàn)乘組，她們在封閉艙內(nèi)度過8個(gè)晝夜。這些極端環(huán)境模擬試驗(yàn)所取得的成果將幫助人類向適應(yīng)更長期的航天飛行任務(wù)邁進(jìn)。

3　國際空間站將延壽至2024年，繼續(xù)成為科學(xué)研究的重要平臺(tái)

2015年，俄航天局和美國航天局就延長空間站使用期限達(dá)成一致，確定國際空間站將使用至2024年。

3. 1 國際空間站出艙活動(dòng)繼續(xù)開展，運(yùn)輸事故頻發(fā)

2015年，國際空間站共進(jìn)行了14次運(yùn)輸任務(wù)，俄羅斯發(fā)射了5艘貨運(yùn)飛船(1次失敗)和4艘載人飛船，美國商業(yè)公司發(fā)射4艘貨運(yùn)飛船(1次失敗)，日本發(fā)射了1艘貨運(yùn)飛船。國際空間站上航天員共進(jìn)行了6次出艙活動(dòng)，完成了架設(shè)電纜、清理安裝設(shè)備等任務(wù)。在國際空間站貨運(yùn)任務(wù)中，俄羅斯“進(jìn)步”M - 27M貨運(yùn)飛船執(zhí)行任務(wù)過程中出現(xiàn)故障，飛船未能與國際空間站對接，造成3億多元的損失；美國SpaceX公司的“獵鷹”9火箭6月28日在執(zhí)行發(fā)射任務(wù)中發(fā)生爆炸，導(dǎo)致“龍”飛船及其攜帶的1. 8噸加壓貨物隨之焚毀。由于飛船攜帶大量駐站生活用品和科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，空間站上的物資儲(chǔ)備降低，計(jì)劃完成的科研工作不得不取消或推遲，對于將國際空間站利用率最大化的預(yù)期目標(biāo)帶來不利影響。

3. 2 國際空間站完成大量技術(shù)驗(yàn)證工作

2015年，國際空間站繼續(xù)進(jìn)行大量的技術(shù)試驗(yàn)，以應(yīng)用于未來實(shí)現(xiàn)載人火星探索并能有效降低任務(wù)成本。3月，NASA噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室首次使用OPALS演示驗(yàn)證了空間站激光信號可聚焦到地面的單模激光光纖上，單模激光光纖在通信工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)寬度只有人類頭發(fā)的四分之一，這項(xiàng)技術(shù)可用于未來空間的高速互聯(lián)網(wǎng)連接。6月，ESA利用即時(shí)視頻和力反饋進(jìn)行了首次天地遠(yuǎn)程控制試驗(yàn)驗(yàn)證(Haptics-2試驗(yàn))，驗(yàn)證了通信網(wǎng)絡(luò)、控制技術(shù)和天地連接軟件。7月，NASA重啟“機(jī)器人在軌燃料加注任務(wù)”(RRM)，測試了一種新型、多功能檢測工具。9月，國際空間站上的航天員通過觸覺感知技術(shù)對地球上的機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，該技術(shù)有巨大的應(yīng)用前景，人類可通過觸覺感知的方式在復(fù)雜的任務(wù)中指導(dǎo)機(jī)器人。

3. 3 國際空間站載人飛行15年成效顯著

11月2日，國際空間站實(shí)現(xiàn)載人飛行15周年，據(jù)NASA發(fā)布的第二版《空間站造福人類》報(bào)告稱，國際空間站在軌15年來，取得了豐富的科學(xué)、技術(shù)和教育成果，這些成果已經(jīng)或者將對地球生活產(chǎn)生影響。國際空間站為開展多學(xué)科研究與應(yīng)用發(fā)展提供了理想的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對長期空間飛行和未來深空探測任務(wù)提供了有力支持；空間站作為開展地球科學(xué)研究的理想觀測平臺(tái)，其長期飛行條件可提供空間觀測數(shù)據(jù)；利用空間站微重力條件開展微重力科學(xué)研究，有可能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論突破、發(fā)現(xiàn)物質(zhì)新特性及潛在應(yīng)用前景。

4　美國商業(yè)航天發(fā)展迅速，安全性引發(fā)廣泛關(guān)注

2015年，美國政府繼續(xù)大力扶持商業(yè)航天的發(fā)展，以SpaceX公司為代表的商業(yè)航天企業(yè)技術(shù)水平不斷提高，商業(yè)航天處于快速發(fā)展的新階段。但是，“獵鷹”9火箭的爆炸事故再次引發(fā)公眾對快速發(fā)展的商業(yè)航天安全性的擔(dān)憂。

4. 1 美國通過立法為商業(yè)航天發(fā)展掃清障礙

2015年，美國會(huì)通過《鼓勵(lì)私營航空航天競爭力與創(chuàng)業(yè)法》，明確要求為商業(yè)載人航天飛行提供第三方信用擔(dān)保、發(fā)射強(qiáng)制競爭等良好的政策環(huán)境；特別是11月，美國總統(tǒng)奧巴馬簽署《美國商業(yè)航天發(fā)射競爭法》，明確授權(quán)美國公民、商業(yè)公司或機(jī)構(gòu)享有從小行星和其他地外天體開采的水、礦產(chǎn)資源的所有、使用及出售等權(quán)力，從法律層面為未來的商業(yè)空間采礦掃清障礙。這一舉措將進(jìn)一步激發(fā)商業(yè)公司開展深空探測的興趣，向他們開啟星際采礦的大門。

4. 2 “獵鷹”9火箭發(fā)射爆炸引發(fā)對商業(yè)航天安全性的擔(dān)憂

6月，SpaceX的“獵鷹”9火箭發(fā)射后發(fā)生爆炸并解體，事故初步調(diào)查是因?yàn)榛鸺硬考a(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)。此次事故對SpaceX公司產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響，同時(shí)也不利于國際空間站的長期運(yùn)營，許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)不得不推遲或取消。在不到8個(gè)月的時(shí)間之內(nèi)，美國商業(yè)載人航天發(fā)展接連遇挫(2014年10月“安塔瑞斯”火箭發(fā)生爆炸、“太空船2號”商業(yè)飛船飛行測試時(shí)墜毀)，頻發(fā)的商業(yè)航天事故給美國商業(yè)航天發(fā)展?jié)娏死渌?，引發(fā)各方對此前一直快速發(fā)展的商業(yè)航天的擔(dān)憂。盡管美國發(fā)展商業(yè)航天的決心和信心不會(huì)因?yàn)橐粌纱问鹿识l(fā)生改變，但考慮到未來將由商業(yè)航天公司承擔(dān)載人發(fā)射任務(wù)，美國政府預(yù)計(jì)將加強(qiáng)監(jiān)管力度，進(jìn)一步嚴(yán)格要求，確實(shí)保證商業(yè)航天發(fā)射特別是載人發(fā)射任務(wù)的安全性和可靠性。

4. 3 商業(yè)載人航天發(fā)展前景依然樂觀

NASA繼續(xù)推進(jìn)商業(yè)載人航天項(xiàng)目。在2014年選定波音公司和SpaceX公司為商業(yè)載人運(yùn)輸服務(wù)上之后，2015年，NASA授予分別授予上述兩家公司承擔(dān)載人運(yùn)輸任務(wù)的合同，這兩家公司將于2017年通過各自的新型飛船首次將航天員送至國際空間站。繼商業(yè)貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)之后，人員運(yùn)輸也將由商業(yè)公司承擔(dān)，標(biāo)志著商業(yè)航天的發(fā)展邁上了新的臺(tái)階。

以SpaceX公司、藍(lán)源公司為代表的商業(yè)航天公司不斷推進(jìn)航天系統(tǒng)的研發(fā)，多個(gè)系統(tǒng)取得顯著性成果。美國SpaceX公司5月首次試驗(yàn)第二代載人“龍”飛船的發(fā)射中止系統(tǒng)，證明了“龍”飛船具備在發(fā)射臺(tái)出現(xiàn)危及生命的情況下能夠?qū)⒑教靻T運(yùn)送到安全地點(diǎn)的能力，標(biāo)志著“龍”飛船在邁向載人道路的一個(gè)里程碑，對Space X公司未來的載人航天飛行任務(wù)至關(guān)重要。11月，該公司獲得NASA的首份訂單，將于2017年將執(zhí)行首次載人任務(wù)，將航天員送往國際空間站。藍(lán)源公司11月完成首次火箭軟著陸試驗(yàn)，成為全球第一家將火箭發(fā)射至“卡門線”(高度約100千米)后又完好無損地返回地面的公司，這為實(shí)現(xiàn)火箭的重復(fù)使用大大地向前推進(jìn)了一大步。

在遭遇火箭發(fā)射失敗之后，軌道ATK公司和Space X公司于2015年12月先后實(shí)現(xiàn)了復(fù)飛。軌道ATK公司的天鵝座飛船搭乘“宇宙神”-5火箭于12月6日發(fā)射，執(zhí)行該公司的第四次國際空間站貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)，并于9日成功與國際空間站對接，運(yùn)輸共3. 5噸的貨物。Space X公司于12月底利用“獵鷹”9火箭成功將11顆小衛(wèi)星送入低地球軌道。此次使用的是“獵鷹”9 1. 2型火箭是在6月發(fā)生事故的火箭改進(jìn)而來，推力更大。

5　各國穩(wěn)步推進(jìn)深空探索計(jì)劃，探測活動(dòng)持續(xù)升溫

國外各航天國家和組織均制定了各自的深空探索規(guī)劃，月球、小行星和火星將是未來很長一段時(shí)期主要航天國家競爭的“競技場”。盡管各國的近期發(fā)展目標(biāo)并不一致，但都以載人登陸火星作為長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，在深空探索領(lǐng)域能夠躋身國際前列也是成為航天大國的重要標(biāo)志之一。

5. 1 航天國家細(xì)化深空探索計(jì)劃

針對月球、火星和小行星等深空探測目的地，美俄進(jìn)一步明確探測計(jì)劃，積極推進(jìn)相關(guān)探測活動(dòng)。

作為走在深空探索前列的國家，美國3月明確了“小行星重定向任務(wù)”的方案，將于2020年發(fā)射“小行星轉(zhuǎn)向航天器”，從一顆較大的小行星(直徑數(shù)百米)表面抓取一塊直徑為4米的巖石，并于2025年前將其移至月球軌道；隨后再由航天員對巖石進(jìn)行采樣并返回?！靶⌒行侵囟ㄏ蛉蝿?wù)”是美國載人火星探索規(guī)劃中的重要一步，該任務(wù)中的很多技術(shù)和概念方案都可擴(kuò)展到載人火星探索。

其他航天國家也在爭相制定本國的深空探索目標(biāo)。日本4月宣布計(jì)劃于2018財(cái)年向月球發(fā)射無人探測器，這是日本首次嘗試登月探索項(xiàng)目。此外，日本還計(jì)劃在2021年前后發(fā)射無人探測器，在火星的衛(wèi)星上著陸并采集砂土和冰等帶回地球。從火星的衛(wèi)星采樣并返回的計(jì)劃在全世界尚無先例，若采樣成功，可以對火星、衛(wèi)星的組成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，有助于解開火星形成之謎。印度宣布將在未來2～3年內(nèi)獨(dú)立進(jìn)行第二次月球探測任務(wù)，即“月球航行”-2探測器的發(fā)射。阿拉伯聯(lián)合酋長國航天局宣布計(jì)劃于2020年7月發(fā)射“希望”探測器，將生成人類首個(gè)關(guān)于火星大氣層的綜合模型，采集并回傳超過1000千兆比特新的火星數(shù)據(jù)。

5. 2 深空探索成績顯著

2015年，全球深空探測器發(fā)回的數(shù)據(jù)進(jìn)一步增進(jìn)了人類對地球和宇宙的了解，擴(kuò)展了人類的空間知識和探索能力，同時(shí)也增加了人類進(jìn)入更遙遠(yuǎn)空間的機(jī)會(huì)。

NASA 4月宣布，“信使”探測器已完成既定任務(wù)，以每秒3. 91千米的速度撞擊水星表面，這次為期4年多的水星軌道任務(wù)搜集了非?？捎^、有效的數(shù)據(jù)，“信使”探測器是人類首個(gè)也是目前唯一進(jìn)入水星軌道的探測器。7月，“新視野”探測器以每小時(shí)4. 5萬千米的速度飛掠冥王星，最接近距離約為12470千米，首次向地球傳回高清冥王星照片，美國由此成為世界上唯一使用無人探測器探訪了太陽系中最大的九顆星體的國家。

NASA繼續(xù)利用“好奇”號和“機(jī)遇”號火星漫游車對火星進(jìn)行探測并取得突破，首次證明火星地表水的存在和火星弱酸性土壤更適合微生物生存的理論。此外，印度的“曼加里安”號火星探測器由于燃料充足，探測任務(wù)期被延長，并發(fā)回?cái)?shù)據(jù)。日本“隼鳥”2號小行星探測器3月進(jìn)入正式飛行的巡航運(yùn)行狀態(tài)，目標(biāo)鎖定小行星1999 JU3，并將在此小行星上采集樣本物質(zhì)并帶回地球。

6　結(jié)束語

展望2016年，美國在獲得更多財(cái)政經(jīng)費(fèi)的支持下將繼續(xù)保持強(qiáng)勁發(fā)展勢頭，新型航天運(yùn)輸系統(tǒng)的研制將邁向全面制造、組裝、集成和測試階段，航天員為期一年的駐站研究和深空探索的成就將為實(shí)現(xiàn)“火星之旅”提供重要支撐；俄羅斯航天領(lǐng)域?qū)⒋蚱苽鹘y(tǒng)的“套娃”管理模式，體制革新對航天發(fā)展產(chǎn)生的影響或?qū)⒊醅F(xiàn)成效；其他航天國家在空間探索領(lǐng)域也在加快發(fā)展步伐。

信息來源: http:/ / www. nasa. gov；http:/ / www. cmse. gov. cn；http:/ / www. isro. org；http:/ / global. jaxa. jp.

作者簡介:王巖松(1971 - )，女，碩士，副研究員，研究方向?yàn)檩d人航天信息。E-mail:zrhtbg@163. com

收稿日期:2015-11-10；修回日期:2016-01-10