一、中國(guó)
技術(shù)評(píng)價(jià):中國(guó)已經(jīng)被公認(rèn)為一個(gè)名副其實(shí)的世界級(jí)航天大國(guó)及強(qiáng)國(guó)! 眾所周知世界航空航天專業(yè)最好的大學(xué),航天航空綜合技術(shù)能力是一個(gè)國(guó)家科技實(shí)力的彰顯,更是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要因素。盡管中國(guó)的航天事業(yè)相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家、美俄等國(guó)起步略晚,但中國(guó)的航天在短短的幾十年中實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展,取得了舉世囑目的成績(jī)與巨大成就。
事實(shí)上,中國(guó)同樣是一個(gè)航天古國(guó)。比如早在14世紀(jì)末的明朝,士大夫的萬(wàn)戶曾把47個(gè)自制火箭綁在椅子上,自個(gè)坐在椅子上,雙手舉著大風(fēng)箏,成為了古代中國(guó)第一個(gè)利用火箭實(shí)現(xiàn)飛天夢(mèng)之人。
中國(guó)航天事業(yè)早已實(shí)現(xiàn)了先人的飛天夢(mèng),自1970年我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星東方紅1號(hào)成功發(fā)射升空開(kāi)始標(biāo)志著中國(guó)開(kāi)始踏上了現(xiàn)代航天事業(yè)的征程,在短短半個(gè)世紀(jì)中,中國(guó)不但實(shí)現(xiàn)了載人航天,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了深空探測(cè)等一項(xiàng)項(xiàng)具有里程碑意義的航天創(chuàng)舉。比如從神舟到嫦娥,從嫦娥一號(hào)成功奔月到嫦娥四號(hào)成功探月,再到中國(guó)的探月計(jì)劃一直到探索火星計(jì)劃,無(wú)不彰顯著中國(guó)科技實(shí)力及綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)及快速騰飛。
從之前中國(guó)航天科技集團(tuán)獲悉,中國(guó)開(kāi)始全面開(kāi)展重型運(yùn)載重大工程實(shí)施方案論證,已初步確定運(yùn)載火箭技術(shù)方案和研制能力布局方案。按計(jì)劃,重型運(yùn)載火箭2030年前后將實(shí)現(xiàn)首飛,此舉將使中國(guó)航天運(yùn)輸系統(tǒng)水平和能力真正進(jìn)入世界航天強(qiáng)國(guó)前列并騰飛。
回顧歷史,早在2015年9月,中國(guó)新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)首飛成功,長(zhǎng)征六號(hào)火箭首次采用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī),成功將20顆衛(wèi)星送入太空,創(chuàng)造了中國(guó)一箭多星發(fā)射的新紀(jì)錄。同樣是在2015年9月,中國(guó)新一代運(yùn)載火箭中唯一固體燃料推進(jìn)的運(yùn)載火箭長(zhǎng)征十一號(hào)成功首飛,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)運(yùn)載火箭快速發(fā)射的小時(shí)級(jí)跨越,標(biāo)志著我國(guó)具備了小衛(wèi)星快速組網(wǎng)能力,對(duì)提升我國(guó)快速進(jìn)入空間能力具有里程碑意義。2016年6月,中國(guó)全新研制的新一代高可靠、高安全的中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)首飛成功,滿足了我們中國(guó)載人空間站工程發(fā)射貨運(yùn)飛船的需求和未來(lái)載人運(yùn)載火箭更新?lián)Q代的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求。
值得一提的是,被稱為胖五的中國(guó)大型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)在2016年11月首飛成功,長(zhǎng)征五號(hào)是中國(guó)起飛規(guī)模最大、運(yùn)載能力最大、技術(shù)跨度最大的一型運(yùn)載火箭,將中國(guó)火箭運(yùn)載能力提升至近地軌道25噸、地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸,長(zhǎng)征五號(hào)的成功首飛成為了中國(guó)運(yùn)載火箭升級(jí)換代的一個(gè)具有里程碑意義的標(biāo)志性事件。
據(jù)航天科技集團(tuán)副總經(jīng)理李洪介紹,中國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭包括長(zhǎng)征六號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)與長(zhǎng)征八號(hào)三型火箭,目前均按計(jì)劃開(kāi)展研制工作,進(jìn)展順利。后續(xù)新一代中型火箭將逐步替代現(xiàn)役中型火箭,繼續(xù)提升我國(guó)火箭整體技術(shù)水平,可靠性、適應(yīng)性、安全性、環(huán)境友好性均將大幅提高。重型火箭具備發(fā)射低、中、高不同地球軌道不同類型衛(wèi)星及載人飛船的能力,起飛推力達(dá)3500噸,低地軌道運(yùn)載能力達(dá)100噸,地球同步軌道運(yùn)載能力達(dá)到18噸,飛向月球的軌道運(yùn)載能力達(dá)2噸,飛向火星及金星的軌道運(yùn)載能力達(dá)28噸 。
值得一提的是,全世界只有美國(guó)與前蘇聯(lián)研制了重型運(yùn)載火箭,上個(gè)世紀(jì)美國(guó)的阿波羅載人登月計(jì)劃使用的就是重型運(yùn)載火箭土星5號(hào)。據(jù)報(bào)道,中國(guó)的重型運(yùn)載火箭將在2030年左右實(shí)現(xiàn)首飛,無(wú)疑這標(biāo)志著中國(guó)的航天事業(yè)又將會(huì)實(shí)現(xiàn)具有里程碑意義的一大跨越。
二、美國(guó)
技術(shù)評(píng)價(jià):美國(guó)是全球公認(rèn)的軍事科技高度發(fā)達(dá)的超級(jí)大國(guó),其高等教育水平和科研技術(shù)水平也是當(dāng)之無(wú)愧的世界第一。其科研經(jīng)費(fèi)投入之大、研究型高校企業(yè)之多、科研成果之豐富堪稱世界典范。美國(guó)同時(shí)擁有現(xiàn)今整體實(shí)力最強(qiáng)大的軍隊(duì),同時(shí)其軍費(fèi)也名列世界第一,曾經(jīng)約占全世界總軍費(fèi)開(kāi)支的43%。
在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期,美國(guó)最早研制出原子彈,將人類科技帶入原子時(shí)代的新紀(jì)元。冷戰(zhàn)開(kāi)始后,美國(guó)在太空科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域取得成功,在太空競(jìng)賽中領(lǐng)跑,從而導(dǎo)致了火箭技術(shù)、武器研究、材料科學(xué)和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的重大進(jìn)步,美國(guó)在計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史上貢獻(xiàn)極大。
美國(guó)擁有世界領(lǐng)先水平的火箭技術(shù),早在50多年前,美國(guó)與前蘇聯(lián)是全球僅有的兩個(gè)擁有運(yùn)載火箭技術(shù)的國(guó)家。美國(guó)的載人登月已過(guò)去幾十年,而目前世界上還沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能夠做到,足以證明了美國(guó)運(yùn)載火箭的實(shí)力。在運(yùn)載火箭領(lǐng)域,負(fù)責(zé)阿波羅計(jì)劃的土星五號(hào)運(yùn)載火箭推力高達(dá)3500噸,它也是美國(guó)推力最大的火箭。五十多年前,美國(guó)曾先后6次將宇航員送上月球,依靠的就是土星五號(hào)超重型運(yùn)載火箭,美國(guó)在1967年到1973年這個(gè)期間共計(jì)發(fā)射土星五號(hào)13枚,其中有9枚土星五號(hào)負(fù)責(zé)將載有美國(guó)宇航員的阿波羅宇宙飛船送上月球軌道。
美國(guó)主流運(yùn)載火箭包含有:雷神運(yùn)載火箭、宇宙神運(yùn)載火箭、德?tīng)査盗羞\(yùn)載火箭、大力神系列運(yùn)載火箭、土星號(hào)登月火箭。值得一提的是,把美國(guó)第一顆人造衛(wèi)星探險(xiǎn)者1號(hào)送上太空飛行的,是著名火箭專家馮·布勞恩主持研制的丘比特C運(yùn)載火箭。1958年1月31日,布勞恩用丘比特導(dǎo)彈改裝的運(yùn)載火箭 ,開(kāi)辟了美國(guó)征服太空的新紀(jì)元。此后,美國(guó)先后用幾種中程和洲際導(dǎo)彈,經(jīng)過(guò)改進(jìn)研制成為雷神,宇宙神,大力神以及德?tīng)査葞追N不同用途的運(yùn)載火箭。
雷神液體火箭本身推力為78噸,起飛重量56噸,能把700多千克的衛(wèi)星送上500千米左右高的地球軌道。雷神是美國(guó)發(fā)射早期小型衛(wèi)星如發(fā)現(xiàn)者號(hào)的運(yùn)載火箭,從1959年以來(lái)發(fā)射400多次,現(xiàn)已不常用。
宇宙神系列火箭:由美國(guó)通用動(dòng)力公司制造,已連續(xù)生產(chǎn)50多年。起飛重量120噸。曾用來(lái)發(fā)射過(guò)通信衛(wèi)星和水星號(hào)載人飛船。自1959年以來(lái),已發(fā)射500多次,是使用最廣泛的一種運(yùn)載工具。
德?tīng)査盗谢鸺河擅绹?guó)科麥道公司研制生產(chǎn),至今已發(fā)射560多次。德?tīng)査?hào)三級(jí)火箭有兩種型號(hào),起飛重量分別為220噸和230噸。德?tīng)査鸺?960年5月首次發(fā)射,它先后發(fā)射過(guò)先驅(qū)者號(hào)探測(cè)器,泰羅斯氣象衛(wèi)星,云雨號(hào)衛(wèi)星,辛康號(hào)衛(wèi)星,國(guó)際通信衛(wèi)星Ⅱ,Ⅲ號(hào)等。
大力神系列火箭:由馬丁·瑪麗埃特公司研制生產(chǎn),共有6種型號(hào),現(xiàn)已全部退役。發(fā)射重量680噸。大力神系列火箭至今已有150多次發(fā)射紀(jì)錄。它主要發(fā)射各種軍用衛(wèi)星,也發(fā)射了太陽(yáng)神號(hào),海盜號(hào),旅行者號(hào)等行星和行星際探測(cè)器。
1961年4月20日,美國(guó)總統(tǒng)提出研制登月火箭的設(shè)想,并詢問(wèn)60年代能否把人送上月球。當(dāng)時(shí)布勞恩斬釘截鐵地回答:" 行!"于是,在布勞恩的主持下,開(kāi)始實(shí)施土星巨型登月火箭研制計(jì)劃。1964年至1967年,相繼研制成功土星1,土星1B,土星5等幾種型號(hào)。
1966年研制成功它的改進(jìn)型土星1B號(hào)兩級(jí)火箭。從1966年到1975年共發(fā)射9次,除運(yùn)載阿波羅飛船試驗(yàn)外,還3次將宇航員送上天空實(shí)驗(yàn)室空間站和1次發(fā)射阿波羅載人飛船與前蘇聯(lián)的聯(lián)盟號(hào)飛船對(duì)接聯(lián)合飛行。
1967年世界上最大的一種運(yùn)載火箭土星5號(hào)問(wèn)世。它是三級(jí)火箭,起飛重量2950噸。從1967年到1973年共發(fā)射13次,其中6次將阿波羅載人飛船送上月球,在航天史上寫下了最為光輝的一頁(yè)。
三、俄羅斯
技術(shù)評(píng)價(jià):俄羅斯曾經(jīng)是與美國(guó)并駕齊驅(qū)的航空大國(guó)。值得一提的是,俄羅斯在總體發(fā)射次數(shù)上仍占據(jù)著領(lǐng)先地位。
比如俄羅斯著名的東方號(hào)"系列火箭是世界上第一個(gè)航天運(yùn)載火箭系列,其中包括"衛(wèi)星號(hào)"、"月球號(hào)"、"東方號(hào)"、"上升號(hào)"、"閃電號(hào)"、"聯(lián)盟號(hào)"、"進(jìn)步號(hào)"等型號(hào),后四種火箭又構(gòu)成了"聯(lián)盟號(hào)"子系列火箭。東方號(hào)火箭因發(fā)射"東方號(hào)"宇宙飛船而得名,1961年4月12日把世界上第一位宇航員加加林送上地球軌道飛行并安全返回地面。
“聯(lián)盟號(hào)”:是蘇聯(lián)研制的第三代載人飛船的名字。與之相對(duì)應(yīng)的載人航天計(jì)劃被稱為聯(lián)盟計(jì)劃。 聯(lián)盟號(hào)飛船是蘇聯(lián)在積累了多年經(jīng)驗(yàn)之后,所開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種最成熟的載人航天器。"聯(lián)盟號(hào)"火箭是"聯(lián)盟號(hào)"子系列中的兩級(jí)型火箭,通過(guò)挖掘"東方號(hào)"火箭一子級(jí)的潛力和采用新的更大推力的二子級(jí)研制而成。,起飛重量310噸。
"能源號(hào)"運(yùn)載火箭:是前蘇聯(lián)的一種重型通用運(yùn)載火箭,也曾是世界上起飛質(zhì)量與推力最大的火箭。"能源號(hào)"運(yùn)載火箭的主要任務(wù)有:發(fā)射多次使用的軌道飛行器;向近地空間發(fā)射大型飛行器。能源號(hào)總重2400噸,起飛推力3500噸,能把100噸有效載荷送上近地軌道。。"能源號(hào)"運(yùn)載火箭成為前蘇聯(lián)運(yùn)載火箭發(fā)展的一個(gè)里程碑。
“天頂號(hào)”運(yùn)載火箭:是前蘇聯(lián)的一種中型運(yùn)載火箭,主要用來(lái)發(fā)射軌道高度在1500km以下的軍用和民用衛(wèi)星,經(jīng)過(guò)改進(jìn)的"聯(lián)盟號(hào)"TM型載人飛船和"進(jìn)步號(hào)"改進(jìn)型貨運(yùn)飛船,
“質(zhì)子號(hào)”系列運(yùn)載火箭:是前蘇聯(lián)第一種非導(dǎo)彈衍生的、專為航天任務(wù)設(shè)計(jì)的大型運(yùn)載器。三級(jí)型"質(zhì)子號(hào)"主要用于"禮炮號(hào)"、"和平號(hào)"等空間站的發(fā)射。 四星級(jí)"質(zhì)子號(hào)"主要用于發(fā)射各種大型星際探測(cè)器和地球同步軌道衛(wèi)星。
世界上能夠被稱為軍事制造大國(guó),俄羅斯屬于屈指可數(shù)的一個(gè),因?yàn)槎砹_斯的前身是蘇聯(lián),所以俄羅斯的軍事制造技術(shù)具有很強(qiáng)工業(yè)的基礎(chǔ)。據(jù)外媒報(bào)道稱,俄羅斯之前開(kāi)始生產(chǎn)被認(rèn)為是世界上最大推力的“沙皇引擎”新型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)RD-171MV,而這將讓俄羅斯在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域保持世界領(lǐng)先地位。這款發(fā)動(dòng)機(jī)還將被用于“葉尼塞”號(hào)超重型火箭,根據(jù)專家們觀點(diǎn),RD-171MV的參數(shù)可謂獨(dú)步全球,能助俄羅斯維持在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,也大大提升了俄羅斯的軍事制造地位。俄航天政策研究所學(xué)術(shù)負(fù)責(zé)人伊萬(wàn)·莫伊謝耶夫曾經(jīng)表示:“RD-171MV是全球最強(qiáng)的液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī),它有四個(gè)燃燒室,受煤油液氧的燃燒產(chǎn)物驅(qū)動(dòng)?!敝档靡惶岬氖牵蠊β拾l(fā)動(dòng)機(jī)可讓二十至三十噸重的載荷入軌。
四、歐盟
技術(shù)評(píng)價(jià):歐洲航天局擁有22個(gè)成員國(guó),總部設(shè)在法國(guó)巴黎。歐洲航天局的太空飛行計(jì)劃主要包括載人航天發(fā)射,行星和月球的無(wú)人探測(cè)任務(wù),地球觀察,科學(xué)和通信,設(shè)計(jì)運(yùn)載火箭,維護(hù)發(fā)射場(chǎng)法屬圭亞那庫(kù)魯?shù)墓鐏喣呛教熘行牡取?/p>
值得一提的是,歐洲航天局成立伊始就把發(fā)展火箭技術(shù)當(dāng)作首要目標(biāo),并且成立了阿麗亞娜空間公司。它最早的型號(hào)是阿里亞娜1型火箭,這種火箭能將1.85噸的有效載荷送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道,現(xiàn)在阿里亞娜火箭已經(jīng)過(guò)渡到第5型。
歐洲航空大國(guó)法國(guó)在1973年末期提出阿麗亞娜系列運(yùn)載火箭計(jì)劃,而這項(xiàng)提案是經(jīng)過(guò)德國(guó)和法蘭西共和國(guó)及英國(guó)這些國(guó)家的同意。歐洲的"阿麗亞娜-5"型運(yùn)載火箭,其最新改進(jìn)型起飛重量為770噸,近地軌道運(yùn)載能力為21噸,曾經(jīng)是當(dāng)時(shí)(2013)世界最大的現(xiàn)役重型火箭。它在國(guó)際航天市場(chǎng)的角逐中占有重要地位,世界商業(yè)衛(wèi)星的發(fā)射業(yè)務(wù)當(dāng)時(shí)大約有50%由阿麗亞娜火箭承擔(dān)。
歐盟阿麗亞娜是從偏二甲肼和四氧化二氮起步的,說(shuō)白了還是來(lái)源于導(dǎo)彈技術(shù)。后來(lái),歐盟走向了氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)+固體助推器的模式,比如阿利亞納5型就是如此。因此歐盟火神發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平還是很高的。另外,歐洲航天局也研制了小型運(yùn)載火箭,名為“織女星”。它是歐洲小型的、一次性使用的運(yùn)載火箭,也是現(xiàn)在最大的固體燃料運(yùn)載火箭??梢詫?00~2500千克的有效載荷送入極地好低地球軌道,它采用三級(jí)固體燃料運(yùn)載火箭,底下再聯(lián)接一級(jí)液體燃料運(yùn)載火箭的四級(jí)運(yùn)載火箭。2012年2月13日完成首飛,2013年3月7日完成首次商業(yè)飛行。
回顧歐盟火箭歷史,法國(guó)的航空實(shí)力不容小覷。早在1965年11月26日,法國(guó)使用獨(dú)立研制的第一枚運(yùn)載火箭"鉆石"A,將一顆名為"試驗(yàn)衛(wèi)星"A-1的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(重42千克)送入近地點(diǎn)526公里,遠(yuǎn)地點(diǎn)1808公里的橢圓地球軌道。這使法國(guó)成為繼蘇美之后,第三個(gè)擁有衛(wèi)星發(fā)射能力的國(guó)家。此后,"鉆石"A又成功發(fā)射了D-1、-1C、-ID等三顆衛(wèi)星。
歐洲另外一個(gè)航空強(qiáng)國(guó)意大利,是第一個(gè)擁有海上發(fā)射平臺(tái)的國(guó)家,這個(gè)被命名為“神圣的象征”發(fā)射場(chǎng)位于非洲東部肯尼亞?wèn)|海岸的恩格瓦納海灣,這個(gè)大平臺(tái)距離海岸4.8公里,由政府委托羅馬大學(xué)航空與航天研究中心負(fù)責(zé)籌建、管理和使用。這也是離赤道最近的發(fā)射場(chǎng),1966年建成投入使用,先后發(fā)射了很多運(yùn)載火箭。有美國(guó)用“偵察兵”運(yùn)載火箭發(fā)射的“探索號(hào)”軌道探測(cè)器、空間火箭實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星以及多種軍用偵察衛(wèi)星世界航空航天專業(yè)最好的大學(xué);意大利研制的“圣馬科”2號(hào)及“圣馬科”6號(hào)衛(wèi)星世界航空航天專業(yè)最好的大學(xué);英國(guó)的“羚羊號(hào)”系列衛(wèi)星;法國(guó)的“法蘭西”1號(hào)衛(wèi)星等等。
意大利經(jīng)濟(jì)總量曾位于歐洲第四、世界第八大經(jīng)濟(jì)體。意大利在航天領(lǐng)域取得了顯著的成績(jī),特別是在運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)、固體助推器、燃料泵、衛(wèi)星天線、空間實(shí)驗(yàn)室壓力艙、溫控系統(tǒng)和密封系統(tǒng)等方面具有較高的水平。
值得一提的是,世界各國(guó)普遍認(rèn)可的航天強(qiáng)國(guó)排名:美國(guó)、中國(guó)、俄羅斯、歐洲航天局、日本、印度、巴西、以色列、伊朗;而在歐州里面:法國(guó)、意大利、德國(guó)、英國(guó)屬于四強(qiáng)。但歐洲各國(guó)無(wú)論在綜合國(guó)力和航天技術(shù)實(shí)力上都不能與中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯相抗衡,再加上歐盟又不想被美國(guó)和俄羅斯?fàn)恐弊幼撸捎帽F(tuán)取暖的方法就成立了歐洲航天局(ESA)。
英國(guó)是歐洲的發(fā)射強(qiáng)國(guó),曾經(jīng)在1971年將“黑箭”火箭送入軌道。值得一提的是,英國(guó)是唯一成功研發(fā)衛(wèi)星、然后又放棄發(fā)射衛(wèi)星能力的國(guó)家。據(jù)美國(guó)摩根士丹利公司的數(shù)據(jù),未來(lái)10年,政客們希望將英國(guó)在世界航天業(yè)中的市場(chǎng)份額擴(kuò)大一倍至10%,這相當(dāng)于每年收入超過(guò)600億美元。
五、日本
技術(shù)評(píng)價(jià):日本曾被稱為全球“隱藏最深”的航天大國(guó)。比如日本的H2火箭曾經(jīng)代表過(guò)亞洲火箭的最高水平,甚至于現(xiàn)在國(guó)際空間站當(dāng)中體型巨大的希望號(hào)實(shí)驗(yàn)倉(cāng)以及對(duì)應(yīng)的延伸拓展機(jī)械臂實(shí)際上是日本所生產(chǎn)的。值得一提的是,日本也是世界上唯一一個(gè)能夠在小行星上進(jìn)行登陸采樣并且回收取樣倉(cāng)的國(guó)家。日本還曾經(jīng)和歐洲聯(lián)合沖擊水星探測(cè)任務(wù),可以看出日本的航天水平根本不差。
日本不僅只有光學(xué)偵察衛(wèi)星有著如此高的性能,其雷達(dá)探測(cè)衛(wèi)星性能也相當(dāng)出色,日本也是少數(shù)幾個(gè)擁有合成孔徑衛(wèi)星偵查能力的國(guó)家之一,在這個(gè)前提下,即使目標(biāo)區(qū)域處于黑夜或者多云等這些對(duì)光學(xué)偵察衛(wèi)星相當(dāng)不利的環(huán)境之下,日本仍然可以獲得以米為單位級(jí)別的高分辨率衛(wèi)星偵查照片,甚至還可以對(duì)眼中的重點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)監(jiān)控作業(yè)。日本盡管并未開(kāi)發(fā)屬于自主的載人航天設(shè)備,但日本單純以非載人航天設(shè)備的技術(shù)力量,日本已憑借出色的能力,做到了美國(guó)載人航天大國(guó)做不到的事情。
回顧歷史,1970年2月11日,日本從鹿兒島航天發(fā)射中心使用一枚L—4S運(yùn)載火箭,將一顆名為“大隅”的試驗(yàn)衛(wèi)星(重9.4千克)送入傾角31.04度,近地點(diǎn)339公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)5138公里的地球橢圓形軌道。而日本成為繼蘇、美、法之后,第4個(gè)擁有衛(wèi)星發(fā)射能力的國(guó)家。L系列是日本第一種實(shí)用型運(yùn)載火箭,采用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī),日本從上世紀(jì)80年代開(kāi)始研制H系列液體運(yùn)載火箭。
1986年8月13日,日本成功發(fā)射了首枚H-1運(yùn)載火箭。目前,日本液體火箭的主力是H-2系列,主要包括H-2A和的H-2B。H-2A于2001年8月首次發(fā)射成功,最大起飛重量為445噸。H-2B于2009年首次成功發(fā)射升空,與H-2A的區(qū)別在于H-2B一子級(jí)使用了兩臺(tái)LE-7A發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)將一子級(jí)火箭的燃料箱直徑由原來(lái)的4米擴(kuò)大到5.2米,其最大起飛重量為551噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力8噸。H-2B發(fā)射次數(shù)較少,主要用于發(fā)射“鸛”運(yùn)貨飛船,為國(guó)際空間站運(yùn)送物資和補(bǔ)給。
盡管上述日本的兩種火箭的性能較為先進(jìn),在性能和運(yùn)載能力上完全能同歐美國(guó)家的運(yùn)載火箭媲美,但較高的發(fā)射成本和發(fā)射周期成為其獲取商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射訂單的最大障礙。
值得一提五大是,日本人起步階段就是走的固體火箭的路子。眾所周知他們無(wú)法發(fā)展導(dǎo)彈技術(shù),只能從探空火箭開(kāi)始起步,探空火箭一般是固體火箭。后來(lái)由于美國(guó)轉(zhuǎn)讓了一部分氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)。日本人也就走上了氫氧機(jī)的道路。氫氧機(jī)是低溫燃料,灌注到火箭之中無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保存,必須臨時(shí)加注,馬上打出去,因此無(wú)法改造成洲際導(dǎo)彈。
綜上所述,日本航天工業(yè)有"L系列"、"M系列"、"N系列"、"H系列"、"J系列"等系列火箭,其中"L系列"僅"L-4S"是運(yùn)載火箭,并在1970年2月11日成功地發(fā)射了日本第一顆人造衛(wèi)星"大隅號(hào)"。
"L系列"火箭是日本最早期的火箭,其中僅"L-4S"火箭是多級(jí)固體運(yùn)載火箭。自1964年5月開(kāi)始,"L-4S"火箭進(jìn)行了數(shù)次飛行試驗(yàn),直到1970年2月11日"L-4S-5"火箭成功發(fā)射了日本第一顆人造衛(wèi)星"大隅號(hào)",為日本航天業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
"M系列"火箭基于"L-4S"火箭,第一代"M系列"火箭是"M-4S"火箭,它比"L-4S"試驗(yàn)火箭的運(yùn)載能力提高了3倍。
"N系列"火箭是日本引進(jìn)美國(guó)的"雷神-德?tīng)査?#34;火箭技術(shù)后研制成功的系列火箭。
"H系列"火箭也有兩個(gè)型號(hào),"H-1"型和"H-2"型。"H-1"是一種三級(jí)常規(guī)燃料火箭,總重達(dá)140噸,可把1噸重的衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。"H-2"是一種兩級(jí)液氫液氧燃料火箭。"H-2"火箭是日本目前最大的運(yùn)載火箭,它的投入使用,將使日本的運(yùn)載火箭提高到一個(gè)新的水平。
"J系列"火箭有"J-1"火箭,它是在"H-2"火箭和"M-3S"火箭的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的三級(jí)固體燃料火箭。
六、印度
技術(shù)評(píng)價(jià):印度的航天實(shí)力在世界上是排得上號(hào)的,而且每年印度對(duì)于航天事業(yè)的投入也是逐年遞加的??蓜e小瞧印度,其已經(jīng)完成了對(duì)于火星的環(huán)繞探測(cè)。印度發(fā)射的曼加里安號(hào)火星探測(cè)器是由印度自主研制的,到目前還在火星軌道上工作著,曼加里安號(hào)火星探測(cè)器的成功,標(biāo)志著印度億度成為世界上第四個(gè)成功探測(cè)火星的國(guó)家或組織,前三分別是美、俄以及歐盟。
印度空間研究組織是執(zhí)行印度航天計(jì)劃的主要機(jī)構(gòu)之一,從1973年開(kāi)始研發(fā)航天運(yùn)載火箭,該組織已成功研發(fā)了四種型號(hào)的運(yùn)載火箭:衛(wèi)星運(yùn)載火箭(SLV3),加大推力衛(wèi)星運(yùn)載火箭(ASLV),極地軌道運(yùn)載火箭(PSLV),地球同步運(yùn)載火箭(GSLV)。2004年9月,印度的第二代“地球同步衛(wèi)星運(yùn)載火箭”將一顆1.95噸的教育衛(wèi)星送入地球上空3.6萬(wàn)公里的軌道。繼美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)、法國(guó)和日本之后,成為第六個(gè)具備使用超低溫發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射對(duì)地同步衛(wèi)星能力的國(guó)家。
2007年1月10日,印度用一枚極地衛(wèi)星運(yùn)載火箭將首個(gè)返回式太空艙和3顆衛(wèi)星從薩蒂什達(dá)萬(wàn)航天中心送入太空。3顆衛(wèi)星包括一顆印度自行研制的680公斤的遙感衛(wèi)星、一顆印度尼西亞的地球觀測(cè)衛(wèi)星和一顆阿根廷的小衛(wèi)星。10月22日,印度曾用一枚極地衛(wèi)星運(yùn)載火箭將印度首個(gè)月球探測(cè)器月船1號(hào)發(fā)射升空。
印度的技術(shù)路線算相對(duì)比價(jià)奇葩,更鐘情于固體火箭,不僅僅助推器是固體的,芯一級(jí)也是固體的。大概是因?yàn)榧夹g(shù)來(lái)自導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)移。印度天氣太熱,液體導(dǎo)彈不易保存。因此十分關(guān)注固體火箭技術(shù),但是因?yàn)楣腆w火箭的比沖不高,因此,性能相對(duì)差一些的。
七、以色列
技術(shù)評(píng)價(jià):以色列是世界上唯一一個(gè)在戰(zhàn)時(shí)使用導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的國(guó)家。以色列在許多軍工技術(shù)領(lǐng)域都有相當(dāng)高的水平,即便在航天技術(shù)領(lǐng)域同樣具有非常強(qiáng)的實(shí)力。比如在2020年7月6日凌晨4時(shí),以色列從帕勒馬希姆空軍基地使用“沙維特”運(yùn)載火箭成功發(fā)射一顆名為“地平線16號(hào)的新一代偵察衛(wèi)星。以色列剛成功發(fā)射國(guó)產(chǎn)軍用衛(wèi)星證明了自己的航天實(shí)力。地平線又譯為奧費(fèi)克系列衛(wèi)星,屬于小型的軍用衛(wèi)星系列,首顆于1988年發(fā)射,上一枚為地平線11號(hào)于2016年發(fā)射。以色列為全球13個(gè)具備發(fā)射同類偵察衛(wèi)星能力的國(guó)家之一,可以說(shuō)以色列航天實(shí)力被低估了。
以色列實(shí)施的全民皆兵,且很多新式武器都是自主研發(fā)的,比如最新的防御火箭彈的系統(tǒng),擁有不是世界第一就是第二的技術(shù)含量,尤其是安防措施是世界第一的水平。
以色列擁有的沙維特運(yùn)載火箭為以色列研制的小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭,于1988年9月19日首次發(fā)射并成功將歐菲克(Ofeq)衛(wèi)星運(yùn)抵軌道,并且使以色列成為第八個(gè)有能力將衛(wèi)星發(fā)射至為太空的國(guó)家。沙維特運(yùn)載火箭由位在以色列太空總署附近的旁的海岸發(fā)射,其彈道穿越地中海上空并防止碎片掉落至土地上及避免飛越東方對(duì)其有敏感的國(guó)家,但造成沙維特運(yùn)載火箭的酬載能力比一般向東方發(fā)射的低。此火箭為一三節(jié)式固態(tài)火箭;其第四節(jié)液態(tài)火箭可選擇使用,由制造,而沙維特運(yùn)載火箭則是由古都二型中程彈道導(dǎo)彈改裝。
以色列是世界上武器出口最多的國(guó)家之一。以色列一直是全球無(wú)人機(jī)出口量最多的國(guó)家,大約曾占據(jù)全球市場(chǎng)的60%,值得一提的是,能研制無(wú)人機(jī)的國(guó)家屈指可數(shù)。以色列還是一個(gè)十分注重創(chuàng)新與研發(fā)的國(guó)家,盡管以色列經(jīng)濟(jì)總量不如很多發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)家,但是以色列GDP的4.5%都用于研究和發(fā)展。而在這4.5%之中,又有30%用于軍事性質(zhì)產(chǎn)品的研究發(fā)展。
八、巴西
技術(shù)評(píng)價(jià):巴西是第三世界國(guó)家中航空業(yè)發(fā)展水平較高的國(guó)家。航空運(yùn)輸在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。利用外國(guó)應(yīng)用衛(wèi)星是巴西空間計(jì)劃的一個(gè)重要方面。巴西為此投入許多資金進(jìn)行基礎(chǔ)性建設(shè)。巴西利用外國(guó)應(yīng)用衛(wèi)星主要是在教育(播送教學(xué)節(jié)目)、氣象觀測(cè)、礦藏和海洋勘測(cè)以及國(guó)內(nèi)通信4個(gè)方面。巴西曾是許多國(guó)際性空間組織的最早成員國(guó)之一。早在1961年,巴西成立國(guó)家空間活動(dòng)委員會(huì)的政府組織,后又在航空部?jī)?nèi)建立航空空間技術(shù)中心,中心下設(shè)空間活動(dòng)研究所,負(fù)責(zé)研制探空火箭、導(dǎo)彈及人造衛(wèi)星運(yùn)載火箭。
值得一提的是,巴西空間活動(dòng)研究所已研制成功4種探空火箭。1984年11月試驗(yàn)成功的“探”4探空火箭達(dá)到700多公里的高度。它是二級(jí)固體火箭,由巴西自行研制,以“探4”火箭為基礎(chǔ)將組成巴西第一種人造衛(wèi)星運(yùn)載火箭。1971年建立負(fù)責(zé)空間技術(shù)研究的空間研究所,主要從事空間及大氣科學(xué)、航天技術(shù)和空間應(yīng)用等方面的研究。
盡管如此,巴西在火箭發(fā)射領(lǐng)域遇到不小的挫折。比如2003年8月份,巴西工作人員在對(duì)一枚運(yùn)載火箭作發(fā)射前最后檢測(cè)時(shí)該火箭意外點(diǎn)火爆炸———巴西的航天大國(guó)之夢(mèng)再度受挫。值得一提的是,發(fā)生爆炸的運(yùn)載火箭是巴西自行研制生產(chǎn)的“衛(wèi)星發(fā)射工具3型”火箭,價(jià)值650萬(wàn)美元。
九、伊朗
技術(shù)評(píng)價(jià):伊朗在火箭發(fā)射領(lǐng)域同樣具有很強(qiáng)的實(shí)力。據(jù)美聯(lián)社德黑蘭1月13日?qǐng)?bào)道,伊朗官方的伊朗伊斯蘭共和國(guó)通訊社13日?qǐng)?bào)道說(shuō),伊朗革命衛(wèi)隊(duì)上周向太空發(fā)射了一枚固體燃料衛(wèi)星運(yùn)載火箭。報(bào)道援引革命衛(wèi)隊(duì)航空航天部門負(fù)責(zé)人阿米拉利·哈吉扎德將軍的話說(shuō),測(cè)試取得了成功。這是伊朗火箭首次使用固體燃料,而不是液體燃料。他說(shuō),伊朗將在之后的太空項(xiàng)目中生產(chǎn)更輕的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。 值得一提的是,這枚運(yùn)載火箭是用復(fù)合材料而不是金屬制成的——他說(shuō)這是“劃算的”。一般而言,復(fù)合材料的生產(chǎn)成本要更高。復(fù)合材料還能使火箭更輕,無(wú)疑就能將更重的衛(wèi)星或有效載荷送入軌道。
回顧火箭發(fā)射歷史,伊朗早在2010年2月3日成功發(fā)射一枚"探索者3"號(hào)運(yùn)載火箭,"探索者3"號(hào)火箭搭載了一個(gè)實(shí)驗(yàn)艙,一只實(shí)驗(yàn)鼠、兩只龜和一些蠕蟲(chóng)搭載實(shí)驗(yàn)艙一同上天。除自制的"探索者3"號(hào)衛(wèi)星運(yùn)載火箭,該國(guó)同時(shí)還向外界展示了3顆自制衛(wèi)星和1臺(tái)運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。值得一提的是,伊朗正在積極發(fā)展其太空計(jì)劃,伊朗總統(tǒng)內(nèi)賈德曾表示,"我們希望不久后能夠?qū)⒆约旱挠詈絾T送入太空"。
十、韓國(guó)
技術(shù)評(píng)價(jià):韓國(guó)計(jì)劃在2015年以前躋身世界航天強(qiáng)國(guó)前十位。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),韓國(guó)宇航研究院(KARI)曾經(jīng)在為2009年發(fā)射三顆高級(jí)衛(wèi)星進(jìn)行了大量準(zhǔn)備,這三顆衛(wèi)星是"阿里郎"(Arirang)計(jì)劃的一部分。
總統(tǒng)盧武鉉之前曾經(jīng)預(yù)言"阿里郎"計(jì)劃將成為韓國(guó)在太空發(fā)展競(jìng)賽中從停滯不前到躍至領(lǐng)先水平的催化劑。"我們?cè)谛l(wèi)星技術(shù)方面起步較晚,但我們進(jìn)步得非??臁,F(xiàn)在我國(guó)的衛(wèi)星競(jìng)爭(zhēng)能力已經(jīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先制造商的60%-70%。"他還指出這一差距正在迅速縮小,在未來(lái)的幾年內(nèi),還將研制開(kāi)發(fā)出代表當(dāng)前國(guó)際最先進(jìn)水平的兩顆衛(wèi)星"阿里郎"III 和"阿里郎"IV,到那時(shí)韓國(guó)將會(huì)成為國(guó)際領(lǐng)先者。
韓國(guó)高級(jí)研究員Choi Gi-hyuk說(shuō):"衛(wèi)星是高技術(shù)元件和軟件支持的復(fù)合體。韓國(guó)的電子工業(yè)在世界范圍內(nèi)都是領(lǐng)先的,它將對(duì)衛(wèi)星事業(yè)的發(fā)展起到重大推進(jìn)作用。"
值得一提的是,韓國(guó)90年代初才開(kāi)始進(jìn)軍衛(wèi)星業(yè)務(wù)領(lǐng)域,比太空強(qiáng)國(guó)美國(guó)和前蘇聯(lián)晚了幾十年。并且直到1995才擁有了第一顆商業(yè)衛(wèi)星--KT公司發(fā)射了第一顆通信衛(wèi)星Koreasat 1,而當(dāng)時(shí)包括中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯和日本在內(nèi)的22個(gè)國(guó)家都已經(jīng)有了運(yùn)行中的商用衛(wèi)星。到了90年代末,韓國(guó)科技部和韓國(guó)宇航研究院合作啟動(dòng)制造多功能衛(wèi)星的"阿里郎"計(jì)劃后,韓國(guó)與太空強(qiáng)國(guó)之間的差距進(jìn)一步縮小。
1999年,無(wú)人駕駛"阿里郎"I號(hào)在美國(guó)發(fā)射升空,第二顆"阿里郎"衛(wèi)星幾劃于今年11月在俄羅斯發(fā)射。接下來(lái)的兩顆裝備高分辨率照相機(jī)的"阿里郎"衛(wèi)星于2008年和2009年發(fā)射,屆時(shí)他們將為韓國(guó)提供自己的衛(wèi)星覆蓋網(wǎng)。值得一提的是,韓國(guó)首枚真正意義的國(guó)產(chǎn)火箭“Nuri”號(hào)在的發(fā)射沒(méi)有能將衛(wèi)星送入軌道,韓國(guó)上下感嘆距離航天大國(guó)夢(mèng)想“僅差一步”。
韓國(guó)擁有著名的"羅老"號(hào)。因在韓國(guó)南部全羅南道高興郡外羅老島羅老宇航中央發(fā)射而得名。"羅老"號(hào)為兩級(jí)火箭。一級(jí)火箭由俄羅斯制造,二級(jí)火箭由韓國(guó)制造。2012年11月29日"羅老號(hào)"卻因?yàn)楹桶l(fā)射臺(tái)的連接部分出現(xiàn)了裂縫第三次延期發(fā)射。2013年1月30日下午4時(shí)進(jìn)行最后一次發(fā)射,羅老號(hào)運(yùn)載火箭進(jìn)入預(yù)定軌道。