在新冠肺炎疫情的衝擊之下,世界航天度過了頗不尋常的一年。這一年,挑戰與機遇並存,苦痛與欣喜交織。一些新星破土而出,盡顯欣欣向榮之色;同時還有一些老將飽受挫折,甚至不得不黯然離場。不管怎樣,充滿了意想不到的 2020 年已然成為歷史。讓我們回看航天領域一年來的往事,從中汲取前行的經驗與力量。
疫情之下航天頗受影響
2020年,新冠肺炎疫情對世界經濟和社會運轉都造成了巨大的衝擊。航天業不是世外桃源,也受疫情影響頗大。
美國宇航局旗下的艾姆斯研究中心和馬歇爾航天飛行中心出現確診病例後,該局宣布除關鍵任務人員外,所有員工都要強制在家遠程辦公。
相應的,美國宇航局所開展的一些重大項目都受到了影響。SLS火箭原定6月進行的地面點火試驗暫停試驗準備,直接影響到原定於2021年的發射計劃。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡也因為加利福尼亞州的疫情,員工疏散,不得不中止測試工作。
在法國政府為應對日益嚴重的新冠肺炎疫情而宣布限制非必要活動之後,3月12日歐空局宣布由於受疫情的影響,ExoMars火星車任務推遲到2022年。3月16日,阿里安航天公司暫停了法屬蓋亞那庫魯航天發射場的發射活動。在軌太陽軌道器等多顆科學探測衛星也關閉部分儀器降低功率運行,以便最大限度減少地面控制人員。
ExoMars火星車任務推遲到2022年發射
同時,疫情讓航天領域的不少知名公司遭遇了巨大困難。曾以充氣式空間站艙段紅極一時的畢格羅空間公司,由於其主業連鎖酒店業務受疫情影響岌岌可危,不得不解僱了公司的所有員工。一網公司和國際通信衛星公司則直接向法院提交了破產申請保護。由於紐西蘭進入最高警戒狀態,電子號火箭的發射也被無限期推遲,直到6月13日才得以重新發射。俄羅斯薩馬拉航天中心為了保護工人的安全,也曾暫時停產聯盟2型火箭的製造。
航天運輸首飛有成有敗
2020年可以說是新型運載火箭首飛大年,但也是幾家歡樂幾家愁,中國可以說是其中最大的贏家。
5月5日,將用於我國空間站建造任務的長徵五號B運載火箭在海南文昌發射場首飛成功,其搭載的採用返回艙與服務艙兩艙構型的新一代載人飛船,也在3天後成功著陸。
值得一提的是,長徵二號F運載火箭於9月4日在酒泉衛星發射中心成功發射一型可重複使用的試驗太空飛行器,在軌飛行2天後成功返回預定著陸場。這次試驗的圓滿成功,標誌著我國可重複使用太空飛行器技術研究取得重要突破,後續可為和平利用太空提供更加便捷、廉價的往返方式。
我國長徵八號運載火箭首飛成功
臨近年末,我國首款國家立項的商業運載火箭長徵八號於12月22日首飛成功,它將在未來成為我國主力中型火箭。而在此之前,由民營創企北京星河動力裝備科技有限公司研製的穀神星一號小型固體商業運載火箭,也在11月7日從酒泉成功首飛。
除了中國,俄羅斯的聯盟2-1a型火箭首次執行載人發射任務。該火箭採用了改進的國產數字制導系統和發動機噴注器技術,不再需要採用由烏克蘭提供的飛行控制部件,運載能力有所提高,入軌精度也有了明顯改善。此前該型號已進行了11次進步系列貨運飛船發射。
伊朗的第三型運載火箭「信使號」也在4月22日成功首飛,把1顆軍用衛星送入軌道。
伊朗信使號火箭將1顆軍用衛星送入預定軌道
美國的火箭創企則有些落寞。維珍軌道公司的空射小型運載火箭「運載器一號」在投放點火後,由於一級液氧管路破裂,首飛失敗。群星公司在科迪亞克島阿拉斯加太平洋航天港,於9月11日和12月15日進行的首次和二次火箭試飛都未能取得成功。
載人航天多渠道戮力前行
說起載人航天,儘管美國宇航局為了保險起見,在2020年年初仍然用超過9000萬美元的高價向俄羅斯訂購了一個「聯盟號」座位,但最終他們還是重新擁有了自主載人航天的能力。
SpaceX公司的載人龍飛船於5月30日由獵鷹9-1.2型火箭從卡納維拉爾角甘迺迪航天中心第39A號發射臺發射升空,執行美國商業載人運輸計劃下的載人驗證飛行任務,並取得成功,將兩名航天員送上國際空間站。64天後,載人龍飛船成功返回著陸。11月15日,載人龍飛船正式上崗,將4名航天員運至目的地。
載人龍飛船將4名航天員運至國際空間站
而著眼於載人火星探測的星船試驗箭,也裝上了3臺猛禽發動機,成功進行了12.5公裡高度的試驗飛行,儘管在著陸時不幸爆炸,卻也是人類火星探測史上的一大步。
為了推動商業低軌開發工作,美國宇航局還利用天鵝座貨運飛船向國際空間站送了雅詩蘭黛公司的10瓶面霜。這些面霜在空間站穹頂艙內以地球作為背景拍攝了商業廣告,用於在社交媒體上的宣傳。
深空探測引來多國競逐
2020年的深空探測也是熱鬧非凡。中國的長徵五號運載火箭成功將嫦娥五號探測器送上奔月之旅。在經過月面著陸、月球採樣、月面起飛、環月對接、樣品轉移、月地返回、彈跳著陸這一系列操作後,將月球樣品帶回地球。
嫦娥五號探測器將月球樣品帶回地球
在探火這條賽道上,儘管歐俄聯合研製的ExoMars火星車任務在最後一刻退賽,但阿聯的希望號軌道探測器、中國的天問一號著陸探測器、美國的毅力號火星車,卻都克服重重困難,在2020年七八月份的奔火窗口先後踏上了奔向火星的徵程。
小行星探測也迎來了收穫的季節。美國奧西裡斯-雷克斯探測器於10月20日對貝努小行星實施了一次「一觸即走」式的採樣行動,成功取得樣品。而日本的「隼鳥」2探測器則攜帶著從龍宮小行星上採到的少許樣本,在離開地球6年後回到地球。
商業空間應用創新不斷
2020年的空間應用領域同樣精彩紛呈。
經過20年的建設,隨著第55顆北鬥導航衛星順利入軌,中國提前半年完成北鬥三號全球衛星導航系統星座部署目標。北鬥系統自提供服務以來,已在交通運輸等多個領域得到廣泛應用,產生了顯著的經濟效益和社會效益,2019年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達3450億元。
中國提前半年完成北鬥三號全球衛星導航系統星座部署目標
備受關注的網際網路星座進入了高強度的發射部署階段。一網公司2020年利用聯盟號火箭3次發射,將104顆衛星送入軌道。SpaceX公司更勝一籌,全年進行了14次「星鏈」組網發射,將800多顆衛星送入軌道。SpaceX公司已針對美國北方用戶啟動了名為「聊勝於無」的服務測試。參與者要花499美元來購買天線和路由器,並每月支付99美元的服務費。
越來越多的衛星創業企業闖入了小型SAR衛星星座領域。比如美國的五車二公司、本影實驗室、捕食SAR公司、三叉戟空間公司,日本的合成視角公司,芬蘭的冰眼公司等等。
SAR衛星星座觀測不受天氣條件和晝夜變化的限制,可將平均重訪時間縮短至小時級,有望顛覆遙感圖像市場。冰眼公司在2020年3月26日發布了解析度為25釐米的圖像產品。
另外,以前讓人覺得頗為科幻的在軌服務也走入了現實。
諾·格公司於2019年發射的MEV-1,在2020年的2月25日成功與接近退役的國際通信衛星901交會對接。兩星成功合體,新星接管老星的姿態控制和軌道機動與維持,將提供額外的5年工作壽命,從而使國際通信衛星901已在4月2日恢復服務。此後諾·格公司再接再厲,於8月15日將MEV-2發射入軌,目標是國際通信衛星10-02。
來源:中國航天報