伊朗衛(wèi)星發(fā)展之路

文/趙榮

2022年8月9日，俄羅斯在拜科努爾航天發(fā)射場(chǎng)，利用聯(lián)盟-2.1b運(yùn)載火箭執(zhí)行了一箭多星發(fā)射任務(wù)，成功將一顆伊朗的遙感衛(wèi)星送入軌道。該遙感衛(wèi)星名為“海亞姆”，是以十一世紀(jì)波斯博學(xué)家歐瑪爾·海亞姆的名字命名的。該星也是伊朗擁有的首顆高分辨率遙感衛(wèi)星，將對(duì)伊朗的空間應(yīng)用產(chǎn)生積極且重要的影響?？梢哉f，伊朗發(fā)展衛(wèi)星之路，充滿了艱辛和挑戰(zhàn)。

▲ 伊朗海亞姆衛(wèi)星發(fā)射

成功發(fā)射系列小衛(wèi)星

目前，伊朗已經(jīng)初步具備了獨(dú)立自主的航天發(fā)射能力，擁有兩個(gè)本國(guó)航天發(fā)射場(chǎng)和四款小型運(yùn)載火箭，還多次進(jìn)行探空火箭活動(dòng)以發(fā)展載人航天技術(shù)。伊朗還在研發(fā)運(yùn)載能力更強(qiáng)的新型運(yùn)載火箭，以滿足更大質(zhì)量和更高軌道衛(wèi)星的發(fā)射需求。伊朗也能研制功能簡(jiǎn)單的小型衛(wèi)星。但也要看到，伊朗的運(yùn)載火箭可靠性還不高，發(fā)射成功率較低，一定程度上影響了衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

伊朗從2008年以來，獨(dú)立自主地進(jìn)行了近20次運(yùn)載火箭發(fā)射活動(dòng)，成功向太空發(fā)射了系列遙感、通信類實(shí)驗(yàn)小衛(wèi)星，共有6顆，分別為“希望”“拉薩德-1”“納維德-1”“黎明”和“努爾-1/2”衛(wèi)星。此外，還有2顆衛(wèi)星“西納-1”和“海亞姆”由俄羅斯發(fā)射入軌。

伊朗自主進(jìn)行發(fā)射的衛(wèi)星大部分因運(yùn)載火箭發(fā)射失敗未能入軌，包括“納希德-1”“圖盧”“帕亞姆”“杜斯蒂-1”“扎法爾-1”衛(wèi)星等。伊朗發(fā)射衛(wèi)星時(shí)，為了避免運(yùn)載火箭飛越鄰國(guó)，并防止火箭殘骸掉落在鄰國(guó)內(nèi)，只能朝東南印度洋方向發(fā)射，衛(wèi)星的入軌傾角約55~66度。因伊朗火箭的運(yùn)載能力有限，發(fā)射入軌的衛(wèi)星軌道高度較低，在軌壽命都比較短。

伊朗本國(guó)研發(fā)的衛(wèi)星主要由伊朗航天局和大學(xué)負(fù)責(zé)研制，但都是小衛(wèi)星，質(zhì)量小、功能簡(jiǎn)單，基本都在100千克以內(nèi)，主要進(jìn)行遙感觀測(cè)、測(cè)控通信、太空環(huán)境測(cè)量等方面技術(shù)試驗(yàn)。伊朗通過設(shè)計(jì)、建造、發(fā)射和利用衛(wèi)星，獲得了空間領(lǐng)域的知識(shí)、技能和經(jīng)驗(yàn)，包括衛(wèi)星三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制、熱控系統(tǒng)、太陽能電池、太陽能帆板展開等技術(shù)，為伊朗實(shí)現(xiàn)太空計(jì)劃邁出了重要的一步。

▲ “拉薩德-1”衛(wèi)星展出

▲ “西納-1”衛(wèi)星

不斷取得突破的衛(wèi)星項(xiàng)目

首顆太空在軌衛(wèi)星

“西納-1”衛(wèi)星是伊朗的第一顆在軌衛(wèi)星，這是一顆與國(guó)外合作研發(fā)的衛(wèi)星，從俄羅斯購買并由俄羅斯負(fù)責(zé)發(fā)射入軌，整個(gè)項(xiàng)目耗資約1500萬美元。俄羅斯于2005年10月28日在普列謝茨克航天發(fā)射場(chǎng)，利用宇宙-3M運(yùn)載火箭以一箭多星的方式發(fā)射了“西納-1”衛(wèi)星。衛(wèi)星入軌后運(yùn)行在近地點(diǎn)高度682千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度704千米、傾角98.1度的太陽同步軌道上。該衛(wèi)星的發(fā)射使伊朗成為全球第43個(gè)擁有自己衛(wèi)星的國(guó)家。西納-1衛(wèi)星由俄羅斯NPO Polyot公司基于Sterkh衛(wèi)星平臺(tái)制造，質(zhì)量160千克，設(shè)計(jì)壽命3年，星上載有成像和通信有效載荷，可提供分辨率50米、幅寬50千米和分辨率250米、幅寬500千米的圖像，并帶有2個(gè)可展開的太陽能帆板。伊朗國(guó)家航天局負(fù)責(zé)西納-1衛(wèi)星的運(yùn)行，并基于該衛(wèi)星開展了成像、通信和衛(wèi)星技術(shù)研究。

首顆自主發(fā)射的衛(wèi)星

“希望”衛(wèi)星于2009年2月2日利用使者火箭發(fā)射，是伊朗自主制造和發(fā)射的第一顆國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星，也是伊朗的第二顆在軌衛(wèi)星?！跋Ｍ毙l(wèi)星是一顆小型技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，由伊朗航天局負(fù)責(zé)研制和運(yùn)行，外形為邊長(zhǎng)約40厘米的立方體，質(zhì)量約27千克，設(shè)計(jì)壽命50天，星上攜帶有用于測(cè)量空間環(huán)境的儀器、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)通信設(shè)備以及一個(gè)改裝的GPS接收器。衛(wèi)星入軌后運(yùn)行于近地點(diǎn)高度245千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度378千米、傾角55.5度的軌道上。衛(wèi)星經(jīng)過軌道自然衰減后，于2009年4月25日再入地球大氣層。

▲ “希望”衛(wèi)星內(nèi)部

▲ “希望”衛(wèi)星

首顆自主發(fā)射的遙感衛(wèi)星

“拉薩德-1”衛(wèi)星于2011年6月15日發(fā)射，是伊朗德黑蘭的馬里克阿斯塔技術(shù)大學(xué)建造和運(yùn)行的一顆實(shí)驗(yàn)性地球觀測(cè)小衛(wèi)星，這也是伊朗第一顆自主研發(fā)的在軌成像衛(wèi)星，也是伊朗的第三顆衛(wèi)星。衛(wèi)星質(zhì)量約15.3千克，設(shè)計(jì)壽命2個(gè)月，星體呈八棱柱，長(zhǎng)約40厘米，直徑約25厘米，表面覆蓋有太陽能電池板，星體一側(cè)頂部帶有可伸展的重力梯度桿以提供衛(wèi)星穩(wěn)定性，星載的相機(jī)可提供分辨率約150米的衛(wèi)星圖像。衛(wèi)星入軌后運(yùn)行于近地點(diǎn)高度236千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度299千米、傾角55.7度的軌道上，在運(yùn)行了21天后于7月6日再入大氣層。

首顆自主發(fā)射的軍事衛(wèi)星

“努爾-1”衛(wèi)星是伊朗發(fā)射的第一顆本土軍事衛(wèi)星，由伊斯蘭革命衛(wèi)隊(duì)發(fā)射和運(yùn)行。衛(wèi)星于2020年4月22日伊斯蘭革命衛(wèi)隊(duì)成立周年紀(jì)念日發(fā)射。該星是一顆6U立方體衛(wèi)星，質(zhì)量約12千克，設(shè)計(jì)壽命2.5年，帶有可展開的太陽能帆板，星載成像設(shè)備，可執(zhí)行一系列軍事和民用任務(wù)，包括偵察和自然災(zāi)害響應(yīng)行動(dòng)。衛(wèi)星發(fā)射入軌后，運(yùn)行于近地點(diǎn)高度426千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度444千米、傾角59.8度的軌道上。伊朗稱，國(guó)內(nèi)的多個(gè)衛(wèi)星地面站都收到了衛(wèi)星下發(fā)的信號(hào)。2020年7月29日，伊斯蘭革命衛(wèi)隊(duì)航空航天部隊(duì)表示，收到了衛(wèi)星拍攝的美國(guó)中央司令部的卡塔爾烏代德空軍基地的圖像。但美國(guó)太空司令部指揮官在推特上說，伊朗聲稱具有成像能力的“努爾-1”衛(wèi)星，實(shí)際上是一個(gè)在太空中翻滾的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，不太可能提供任何有價(jià)值的情報(bào)。

▲ “努爾-2”衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)星圖像

今年3月8日，伊朗伊斯蘭革命衛(wèi)隊(duì)繼續(xù)發(fā)射了“努爾-2”衛(wèi)星，質(zhì)量約45千克，運(yùn)行在近地點(diǎn)高度495千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度513千米、傾角58.3度的軌道上。伊斯蘭革命衛(wèi)隊(duì)航空航天部隊(duì)指揮官賈法拉·巴迪準(zhǔn)將表示，“努爾-2”衛(wèi)星使用了更先進(jìn)的傳感器，在分辨率和清晰度方面優(yōu)于其前身“努爾-1”衛(wèi)星，將應(yīng)用于國(guó)防和民用領(lǐng)域，例如監(jiān)視敵人的動(dòng)向。賈法拉·巴迪還表示，將在未來幾年發(fā)射一系列努爾衛(wèi)星。伊朗官方通訊社還于今年5月10日發(fā)布了“努爾-2”衛(wèi)星拍攝的圖像，展示了位于波斯灣巴林島的美國(guó)第五艦隊(duì)總部的圖像。

首顆實(shí)用型高分辨率遙感衛(wèi)星

“海亞姆”衛(wèi)星屬于伊朗航天局，于2022年8月9日發(fā)射入軌。衛(wèi)星由俄羅斯負(fù)責(zé)制造和發(fā)射，可能基于俄羅斯的“老人星-V”遙感衛(wèi)星改進(jìn)研發(fā)，研制費(fèi)用約4000萬美元，質(zhì)量600千克，設(shè)計(jì)壽命約5年，運(yùn)行在軌道高度約500千米、傾角約97.4度的太陽同步軌道上，可提供最高分辨率約1米的遙感圖像。伊朗航天局稱，海亞姆衛(wèi)星發(fā)射后當(dāng)天伊朗國(guó)內(nèi)的衛(wèi)星地面站就收到了遙測(cè)數(shù)據(jù)，衛(wèi)星將用于政府民用和和平用途，包括農(nóng)業(yè)、自然資源、自然災(zāi)害、環(huán)境和邊境監(jiān)測(cè)以及突發(fā)事件應(yīng)對(duì)等。

“海亞姆”衛(wèi)星是繼“西納-1”衛(wèi)星后，從國(guó)外采購并成功發(fā)射的第二顆衛(wèi)星，也是首顆采購的應(yīng)用型遙感衛(wèi)星，將大大提升伊朗的自主對(duì)地成像能力?！昂喣贰毙l(wèi)星的發(fā)射，標(biāo)志著伊朗空間應(yīng)用的一次巨大飛躍，也標(biāo)志著伊朗與俄羅斯在太空領(lǐng)域戰(zhàn)略合作的新起點(diǎn)。伊朗政府稱，目前已計(jì)劃再訂購3顆同型號(hào)的“海亞姆”衛(wèi)星。

▲ 伊朗載人太空艙模型

▲ 伊朗載人太空艙模型內(nèi)部

▲ 太空猴

▲ 伊瑪目·霍梅尼航天中心火箭發(fā)射失敗

還需在困境中尋求突破

目前，伊朗在航天領(lǐng)域取得了初步成績(jī)，擁有制造衛(wèi)星和火箭的專業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)設(shè)施，并且又再次拓展了與俄羅斯的國(guó)際合作。伊朗航天局局長(zhǎng)也自豪地表示，盡管外界對(duì)伊朗實(shí)施了制裁，但伊朗仍然自主地掌握了完整的航天技術(shù)。同時(shí)，伊朗也應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到，其火箭的運(yùn)載能力比較小，發(fā)射的可靠性也不高；研制的衛(wèi)星尺寸和質(zhì)量也比較小，偏重于實(shí)驗(yàn)科研性質(zhì)，實(shí)用性也不高。伊朗的航天發(fā)射能力和衛(wèi)星應(yīng)用能力，還需要在困境中逐步取得突破，研發(fā)更加安全可靠、更大運(yùn)載能力的火箭以及更具應(yīng)用價(jià)值的衛(wèi)星。