国际27号卫星发射失败 美新中继卫星入轨
2013-05-10谢丰奕
谢丰奕
2013年伊始,国际商业发射市场上传来一个坏消息:海上发射股份公司(Sea Launch AG)2月1日在海上发射平台实施其2013年首次商业发射时因Zenit 3SL火箭第一级出现异常,导致火箭及搭载的Intelsat有限公司新一代通信卫星国际27号(Intelsat 27)在升空后不久一起坠入太平洋。而在前一天,美国联合发射联盟(ULA)用一枚Atlas 5型火箭,将美国宇航局(NASA)新一代跟踪与数据中继卫星TDRS-K成功送入预定轨道。巧合的是,这两颗通信卫星均由美国波音卫星公司系统公司建造。
Zenit 3SL火箭
发射Intelsat 27卫星失败
格林尼治时间2013年2月1日6时56分,一枚俄罗斯与乌克兰联合研制的Zenit 3SL火箭搭载全球最大的卫星运营商Intelsat 有限公司新一代通信卫星Intelsat 27,从154°W赤道太平洋国际水域的奥德赛(Odyssey)海上发射平台上起飞。按原先的计划,这枚火箭本该在飞行30分钟后将Intelsat 27卫星送入预定的地球同步转移轨道。但令人意外的是,火箭升空后不久,其第一级主发动机突然关机,致使星箭坠入太平洋。不过,虽然坠海处离发射平台较近,但未造成平台设备受损和人员伤亡。
海上发射公司在火箭坠海约1小时后发布公告,宣布Intelsat 27卫星发射失败。公告称,Intelsat 27卫星发射升空大约40秒后,所有获得的遥测数据都表明火箭和卫星丧失。公司将成立一个失败审查和监督委员会,以确定事故原因。该公司表示,对这次发射的结果感到非常失望,并对我们的客户Intelsat公司和卫星供应商波音卫星系统公司表达真诚的遗憾。公司将尽一切合理的可能从这个意外和不幸的事件中恢复过来。
Intelsat有限公司2月1日也发表一份声明,宣布Intelsat 27卫星发射失败。声明中称,Intelsat 27卫星原计划在55.5°W轨位接替发射于1998年的Intelsat 805和Galaxy 11卫星服役,服务于北美及南美洲、北大西洋和欧洲的客户。公司将致力于为客户提供最适当的解决方案,确保服务的连续性。该公司表示,卫星和发射有完全保险,但我们显然对发射结果感到失望。虽然尚不知道失败的原因,但我们会与发射和制造合作伙伴一起确定必要的后续步骤。
这次发射,是海上发射公司Zenit 3SL火箭自1999年首次发射以来在海上发射平台的第35次发射以及第4次发射失败,也是该公司自2010年10月完成破产后重组、恢复商业运营以来连续成功发射Eutelsat 7West A(原名AtlanticBird 7)、Intelsat 19/21和Eutelsat 70B四颗通信卫星后第1次发射失败。相关资料显示,此前Zenit3SL火箭的3次发射失败分别发生在2000年、2004年和2007年。其中,2000年3月12日发射美国移动通信卫星ICO F1时,由于Zenit3S火箭第2级推进器发生故障,致使星箭坠入太平洋。2004年6月28日发射Apstar5/Telstar18卫星时,由于火箭上面级推进器主发动机提前停车,致使卫星进入较低的转移轨道,后来借助于星上推进系统提升卫星的运行轨道,使卫星最终抵达预定的地球同步轨道投入商业运行,因此这次发射属于部分发射失败。而2007年1月30日发射一颗6吨级的荷兰通信卫星(NSS 8)时,Zenit3SL火箭升空大约1分钟后突然发生爆炸,星箭残骸落入了太平洋,此次爆炸也使海上发射平台部分地面设备受损。
分析家指出,Zenit3S火箭是一种三级液体推进剂重型运载火箭,其第一、二级由乌克兰Yuzhmashi设计局建造,第三级(上面级)由俄罗斯能源航天有限公司建造。另外,该型火箭第一级使用的RD-171M主发动机由俄罗斯NPO Energomash火箭发动机设计局设计与生产。但由于这次发射中Zenit 3SL火箭几乎刚起飞第一级主发动机就紧急关机是否为该发动机出现故障所致,目前尚难有定论。不过,俄罗斯航天局12月2日发表的一份声明中说,根据对发射的遥测数据进行快速分析得出一个初步的结论,火箭第一级的发动机和飞行控制系统运作正常。俄航天局还表示,由Energomash提供的文件显示,该公司设计和生产的火箭第一级发动机和飞行控制系统在生产期间没有任何差错。基于此,一位航天专家表示,火箭起飞仅40秒后其第一级发动机就紧急关机,从而导致星箭入海,这显然是一项安全措施所致。可见这次Zenit 3SL火箭发射失败,多半是火箭的飞行控制系统出现故障。
Intelsat 27卫星由美国波音卫星系统公司基于Boeing 702MP型卫星平台建造,携带20个Ku波段、20个Ka波段、20个C波段及20个UHF频段转发器,发射重量6215公斤,在轨设计寿命15年。该卫星覆盖区域涵盖整个美洲、欧洲和北大西洋地区,原计划升空后在55.5 °W轨为服役,为媒体、企业和政府机构提供DTH广播、专业视频、宽带移动通信等服务。其携带的UHF频段有效载荷原计划用于军方的卫星通信,而配置的1个移动波束是Intelsat公司正在构建的Ku波段全球宽带移动通信平台的最后一个组成部分,原计划专门用于为北大西洋区域的海事和航空客户提供不间断的宽带链接。
总部在瑞士伯尔尼的海上发射股份公司成立于1995年,是由美国、俄罗斯、乌克兰和挪威多家航天企业组建的一家合资公司,也是全球唯一一家能在赤道附近海域从其拥有的海上发射平台使用Zenit 3SL火箭发射大型商用同步通信卫星的国际发射服务提供商。在赤道附近发射地球同步卫星具有节省燃料,从而可适当延长卫星服务寿命等优势。该公司还在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场使用Zenit 3SL火箭为中小型同步通信卫星提供国际商业发射服务。
海上发射公司1999年进入商业发射服务市场。该公司2009年6月向美国破产法院提交破产保护申请后,2010年上半年获得俄罗斯能源航天公司旗下的能源海外有限公司(EOL)等企业的融资支持,当年10月完成破产后债务重组,公司从而退出破产保护程序,回复了商业运营。目前,EOL公司持有该公司95%股权。
Atlas 5火箭
成功发射美国TDRS-K卫星
格林尼治时间2013年1月31日1时48分,一枚美国联合发射联盟Atlas 5火箭搭载美国NASA新一代跟踪与数据中继卫星TDRS-K ,从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。火箭飞行约1小时46分后,星箭分离,卫星成功进入预定的地球同步转移轨道。不久,位于澳大利亚的一座地面站接收到卫星首次发送的信号,证实卫星运行正常,发射获得成功。这次发射,是美国Atlas 5火箭自2002年首次发射以来第35次发射。
美国NASA跟踪与数据中继卫星系统由多颗部署在地球同步轨道运行的通信卫星组成,旨在为包括国际空间站、哈勃太空望远镜、此前的航天飞机以及科学卫星、侦查卫星、行星探测器等航天器和运载火箭与地面监控站点之间提供全天候的电视和数据通信链接。与俄罗斯Luch数据中继卫星系统类似,NASA的TDRS卫星系统提供跟踪、遥测、指令和高带宽数据(科学、导航、深空探测等方面)传输服务,已成为许多科学发现的关键。
从1983年4月到1995年7月发射7颗第一代TDRS卫星,到2000~2002年发射了第二代TDRS卫星,NASA目前仍有7颗TDRS卫星在轨运行。其中,TDRS3/5/6/8卫星提供备份服务,1995年发射的TDRS 7卫星(原名TDRS-G)现在85°E轨位服役,而发射的TDRS 9/10 卫星 (原名TDRS-I/TDRS-J)现分别在41°W 和141°W 轨位服役。
TDRS-K卫星是NASA第三代中继卫星中首颗发射的卫星。第三代中继卫星共3颗,其他两颗卫星TDRS-I/和TDRS-M预计分别在2014年及2015年发射升空。发射这3颗新一代中继卫星,将用以补充和替换现有的老化的中继卫星,并为用户提供改进的服务。据称,新一代中继卫星的通信有效载荷、电源和推进系统性能均有改进,比如,配置了更大的高性能太阳能面板,并以最低的成本为用户提供增强可靠的通信宽带,从而使目前的中继卫星系统具更大的能力。
第三代中继卫星均由美国波音卫星系统公司设计和建造。其中,TDRS-K卫星采用Boeing 601HP型卫星平台,携带Ka/Ku/S波段有效载荷,发射重量3454公斤,在轨设计寿命15年。在完成为期3个月的在轨测试后,TDRS-K卫星预计今年晚些时候在太平洋地区上空171°W轨位投入运行。届时,该卫星将更名为TDRS11卫星,用于NASA的国际空间站以及其它空间计划的中继通信。