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2012年世界航天纪录

2013-05-10刘进军

卫星电视与宽带多媒体 2013年4期
关键词:旅行者宇航员载人

刘进军

这是来自天边的纪录。2012年,世界航天发生10大重大事件和取得良好纪录。

1.世界航天发射成绩良好

2012年,世界各国共进行了78次航天发射,72次成功,4次发射失败,2次发射部分失败;共发射140个航天器,将133个航天器送入轨道,4颗卫星发射失败,3颗卫星发射部分失败。2012年,世界运载火箭发射成功率为92.3%,略低于2011年的92.85%;航天器入轨成功率为95%,高于2011年92.19%的水平。中国航天发射19次,每次成功,成功率达100%,共将28个航天器送入太空,包括卢森堡、委内瑞拉和土耳其的3颗外国卫星。

2.“龙”号飞船创造太空奇迹

美国太空探索公司的“龙”号飞船采用与其他飞船不一般的设计。“龙”号飞船高2.9米,直径3.6米,体积14立方米,有效载荷为2500千克。太阳能帆板分列两边,共8片。火箭推进器产生90磅力,使用燃料为甲基肼,氧化剂为四氧化二氮的混合物。

“龙”飞船设计寿命2年,具有多种运载功能,分为载人飞船和货运飞船。为了通用性和快速转换用途,2种“龙”飞船有几乎相同的逃生系统、生命支持系统和机载控制系统,必要时允许机组人员接管飞行控制系统,从货运飞船转变为载人飞船。

“龙”号货运飞船执行轨道运输服务,为国际空间站提供补给任务,成为世界上第一艘商业宇宙飞船与国际空间站交会。“龙”号货运飞船开创了私营企业的航天时代,前景十分光明,意义十分重大。

2012年世界航天纪录

1.世界航天发射成绩良好

2012年,世界各国共进行了78次航天发射,72次成功,4次发射失败,2次发射部分失败;共发射140个航天器,将133个航天器送入轨道,4颗卫星发射失败,3颗卫星发射部分失败。2012年,世界运载火箭发射成功率为92.3%,略低于2011年的92.85%;航天器入轨成功率为95%,高于2011年92.19%的水平。中国航天发射19次,每次成功,成功率达100%,共将28个航天器送入太空,包括卢森堡、委内瑞拉和土耳其的3颗外国卫星。

2.“龙”号飞船创造太空奇迹

美国太空探索公司的“龙”号飞船采用与其他飞船不一般的设计。“龙”号飞船高2.9米,直径3.6米,体积14立方米,有效载荷为2500千克。太阳能帆板分列两边,共8片。火箭推进器产生90磅力,使用燃料为甲基肼,氧化剂为四氧化二氮的混合物。

“龙”飞船设计寿命2年,具有多种运载功能,分为载人飞船和货运飞船。为了通用性和快速转换用途,2种“龙”飞船有几乎相同的逃生系统、生命支持系统和机载控制系统,必要时允许机组人员接管飞行控制系统,从货运飞船转变为载人飞船。

“龙”号货运飞船执行轨道运输服务,为国际空间站提供补给任务,成为世界上第一艘商业宇宙飞船与国际空间站交会。“龙”号货运飞船开创了私营企业的航天时代,前景十分光明,意义十分重大。

3.“织女星”号运载火箭首飞

欧洲空间局的新型“织女星”号运载火箭首飞。“织女星”号,高30米,直径3米,重137吨。它能将300~2000千克的卫星,送入极轨道和低地球轨道,用于科学和地球观测任务。“织女星”也可将1500千克的航天器送至700千米的太阳同步轨道。科学家称赞“织女星”运载火箭是欧洲的第二个太空明星。

“织女星”运载火箭主要由意大利宇航局和欧洲空间局建造,10个国家共花费了10年时间。2012年2月7日,“织女星”搭载12颗卫星发射升空。它承载着欧洲的希望,进入太空更安全、更可靠和更便宜。

4.“神舟-9”号载人飞船完成轨道任务

2012年6月16日,“神舟-9”号载人飞船从酒泉卫星发射中心升空。中国人民解放军航天员大队航天员景海鹏、刘旺和女航天员刘洋组成飞行航班,执行与“天宫-1”号载人交会对接任务。“神舟-9”号飞船与“天宫-1”号进行了2次交会对接,第1次为自动交会对接,第2次由航天员手动控制完成。

“神舟-9”号载人飞船的意义重大。到2012年底,世界航天共进行293次载人飞行。“神舟-9”号是第290次载人飞行,太空飞行12天15小时25分,围绕地球飞行198圈。中国航天创造了首次载人空间交会对接的纪录。中国成为世界上第3个独立将女宇航员送上太空的国家。2008年9月25日,景海鹏与翟志刚、刘伯明乘坐“神州-7”升空,共享世界上第480位进入太空宇航员的荣誉。这次,景海鹏又成为中国第一名2次飞上太空的宇航员,共飞行15天11小时53分,围绕地球飞行243圈。刘旺和刘洋并列成为世界上524名进入太空的宇航员。刘洋荣膺世界第56名进入太空的女宇航员。

5.“好奇”号火星车在火星着陆

2011年7月12日,美国宇航局宣布“好奇”号的计划着陆地点:火星的大风陨石坑。“好奇”号会在表面光滑平整的大风陨石坑的环形山内降落。大风陨石坑两面都是光秃的高山,里面是幽深的峡谷。

2011年11月26日,美国“火星科学实验室”探测器携带用美籍华裔小女孩命名的“好奇”号火星车飞向火星。2012年8月,“好奇”号火星车飞行5.63亿千米到达火星,进行冒险登陆。

“好奇”号像是火星上的空降兵。登陆方式采用一种新的更先进的方式。“好奇”号火星车和安全罩、降落伞、“天鹤”着陆器、反推火箭发动机组成登陆系统。“好奇”号火星车登陆火星分为4个阶段:

(1)进入:“好奇”号火星车和“天鹤”着陆器藏在安全罩里,在火星表面150千米的高空进入火星大气层。当降到20千米高空后,安全罩上的4大4小8个调姿火箭喷射烈焰,寻找方位、调整着陆点。

(2)下降:当下降到火星表面,降落伞从安全罩上面打开。降落伞长50多米,直径大约16米,悬挂线有80根。当以2.2倍音速下降,降落伞打开可以生成近30吨的阻力。速度立即减慢。安全罩分离、抛弃下面半个安全罩

(3)软着陆:“好奇”号火星车悬挂在“天鹤”着陆器的下面。当距离地面200米时,“天鹤”着陆器启动4个角上的4对反推火箭发动机,并与安全罩分离。“天鹤”继续下降,烈焰产生的推力迅速降低了速度,直至为零。

(4)登陆:“天鹤”着陆器在高7.5米的空中悬停。“好奇”号火星车的4个角绑着4根绳索。绳索开始放松,最后一秒,“好奇”号从着陆器下溜到地面。“好奇”号到达地面等待2秒钟,探测地形和稳定性。如果确认无误,“好奇”号点燃爆炸螺栓,炸断4根绳索。“天鹤”着陆器腾空而起,坠毁在附近地方。

世界标准时2012年8月6日05时17分,“好奇”号精确降落。首先,它竖起桅杆,启动电源,打开探测、遥感仪器,开始史无前例的火星之旅。科学家为“好奇”号设计的工作寿命为1个火星年,668个火星日,即686个地球日。

6.“X-37B”空天飞机第3次升空

2011年3月5日,美国空军的第二架“X-37B”空天飞机——“OTV-2”,美国国防部代号“USA-262”搭乘“宇宙神-5”火箭从从卡纳维拉尔角空军基地第“SLC-41”发射台升空。“OTV-2”发射重量5400千克,进入近地点317千米,远地点319千米,倾角42.9°的轨道。根据轨道倾角,“OTV-2”将飞经包括南北纬42.9°以内的国家,重访时间4天。据卫星观测,“OTV-2”在3月份曾变轨3次,后来情况不明。

2011年11月29日,美国空军部长发言人宣布:第二架“X-37B”空天飞机的任务延长,进入加时赛。世界标准时2012年6月16日5时48分,第2架“X-37B”完成任务后脱离轨道进入大气层,乘着夜色在范登堡空军基地第12号跑道安全降落。“OTV-2”已超过270天的设计轨道时间,空间飞行时间达468天13小时 2分,非常完美,超出想象。“OTV-2成为苏联“暴风雪”号、美国“OTV-1”之后、世界上第3架从轨道返回自动着陆的可重复使用飞机,也是目前世界上在太空飞行时间最长的飞机。

美国“X-37B”空天飞机引起广泛关注。随着美国航天飞机退役,“X-37B”是今天世界上唯一在太空飞行的飞机。2012年12月11日,美国第3架“X-37B”飞机——“OTV-3”升空,飞行在近地点343 千米,远地点360 千米, 倾角43.5°的近地轨道,空间任务不详。

美国空军宣布:“X-37B”将进化升级为载人空天飞机——“X-37C”。美国波音公司已经为下一代空天飞机“X-37C”描绘蓝图。“X-37C”空天飞机为最多载人6名宇航员的空天飞机,比目前的“X-37B”增大约165%~180%,有加压舱和货舱,自主驾驶飞行能力,运行在低地球轨道,可为“国际”空间站运送宇航员。

美国空军正在实行太空战机载人化,地球战机无人化。位于美国加利福尼亚州海豹滩的波音空间与情报系统公司总工程师亚瑟很乐观。他指出空天飞机的未来用途:让空天飞机成为自由飞行的飞机,从低轨道到中轨道,甚至到3.6万千米的地球静止轨道。战机,从地球到太空,航程并不遥远。

7.“国际”空间站运行正常

目前,“国际”空间站质量约450吨,长72.8米,宽108.5米,高20米,加压容积837立方米,大气压力101.3千帕。2012年11月2日5时38分51秒,“国际”空间站运行在近地点402千米,远地点424千米,轨道倾角51.6°的空间,平均速度7706.6 米/秒的速度,约27743.8千米/小时,轨道周期92分50秒。12月31日23时59秒,“国际”空间站轨道飞行了5156天,载人飞行了4443天,围绕轨道运行了80931圈。由于地球引力、空气阻力等空间天气影响,“国际”空间站的轨道仍以2千米/月的速度衰减。

“国际”空间站不仅仅一个航天器,而更像是一个生物体。它有生命、音乐、色彩,更有人情味。2013年元旦0时0分1秒,“国际”空间站正飞临欧洲上空,向全球发出新年祝福。

8. 宇宙飞船空间飞行纪录良好

2012年,“国际”空间站共接待4艘载人飞船,共计12名宇航员;接待俄罗斯、日本、欧空局和美国7艘货运飞船,均顺利完成空间运输任务。尽管俄罗斯的“进步”号货运飞船曾发生不能与“国际”空间站对接的事故,但比2011年“进步”号货运飞船对接不上而坠毁的悲剧好得多。

美国太空探索公司的“龙”号货运飞船执行第1次轨道运输服务,也第1次创造民营航天的纪录,为未来民营航天公司开辟了一条便捷、廉价的道路。欧空局的“自动货运飞船-3”爱德华·阿马尔第号和日本“红鹳-3”货运飞船也前往国际空间站顺利对接。

9. 太空行走创造佳绩

2012年,俄罗斯、美国和日本的6名宇航员共进行5次太空行走。由于国际空间站已经建成,太空行走次数比2011年减少一半,主要进行维护工作。太空行走次数不多,却创造佳绩。美国女宇航员苏尼塔·威廉姆斯的成就最值得称赞。

苏尼塔·威廉姆斯,出生于1965年9月19日,是一位印度裔美籍女宇航员和美国海军军官,创造了5项最重要的女宇航员世界航天第一的纪录。苏尼塔拥有女宇航员世界上最长空间飞行和一次最长空间飞行2项桂冠。2006年12月10日,苏尼塔参加国际空间站第14/15远征科考队,担任飞行工程师,空间飞行时间达194天18小时 02分,创造了世界女宇航员单次最长空间飞行的纪录。2012年9月5日,苏尼塔担任飞行工程师和第32/33远征科考队队长,空间飞行126天23小时 13分,空间飞行时间总达321天 17小时 15分,女宇航员最长空间飞行纪录世界第一。

2012年9月5日,苏尼塔第7次太空行走,创造了女宇航员太空行走次数最多的世界纪录。她累计太空行走时间达50小时40分钟,创造了女宇航员太空行走时间最长世界纪录。这2项纪录超过了“远征-16”科考队美国女宇航员凯文·佩吉创造的世界纪录。苏尼塔也是最多次进入国际空间站的女宇航员,创造最重要世界航天纪录的女宇航员。

日本宇航员星出彰彦,1969年12月28日出生于日本东京,1992年获庆应大学机械工程学士学位,1997年从休士顿卡伦工程学院大学获航天工程科学硕士学位。星出彰彦曾2次升空进入国际空间站,空间飞行140天17小时 26分;3次太空行走,共计21小时23分。

2012年9月5日,星出彰彦与美国宇航员苏尼塔·威廉姆斯连接美国和俄罗斯舱段之间的2根电源电缆;拆除和更换空间站主平台一个交换单元。苏尼塔·威廉姆斯和星出彰彦以8小时17分钟创造世界太空行走时间并列第3名的纪录。

10. 空间探测成就非凡

2012年,世界空间探测也更深更远。美国“圣杯”号双胞胎月球探测器进入月球轨道,并以每秒1.7千米速度在30秒内先后撞击月球成功,完成最精确的月球重力场图等科学任务。“卡西尼”空间探测器先后8次飞临“火卫-6”卫星,4次飞临“土卫-2”卫星,其中3次飞掠“土卫-2”,最近距离为74千米。美国“黎明”号小行星探测器已经进入谷神星黄道轨道,并继续向谷神星挺进,预计在2015年2月达到谷神星。

有梦想就会有奇迹。中国的“嫦娥-2”月球探测器完成探月、深空探测任务后,又执行探测小行星的任务。12月13日,“嫦娥-2”以每秒10.73千米速度,在距离地球700万千米的空间首次飞越第4179号小行星——“战神”,最近距离仅3.2千米。“嫦娥-2”拍摄的照片证实:“战神”是一颗太空马铃薯。

现在,人类已有4颗探测器飞出或正在飞出太阳系:“先驱者-10”号、“先驱者-11”号探测器,“旅行者-1”号、“旅行者-2”号探测器。它们现在在哪里?它们谁飞得最远呢?

1972年3月2日,美国在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射“先驱者-10”号。1973年4月5日,“先驱者-11”号紧随“哥哥”的脚步勇敢出发。“先驱者”号的科学任务是访问多颗行星探测任务,并携带“地球名片”飞出太阳系。

据科学家推算,2012年9月9日,“先驱者-10”号正以12.037千米/ 秒的速度飞行,距离地球106.696 个天文单位,约160亿千米;距离太阳106.676个天文单位。它将继续向金牛星座的方向前进。如果一切顺利的话,“先驱者-10”号将在200万年之后抵达金牛星座。

“先驱者-11”号正以11.376千米/ 秒的速度飞出太阳系,每年向太阳系外飞行约2.4个天文单位。2012年9月9日,“先驱者-11”号距离地球86.005 个天文单位,约129亿千米;距离太阳86.396个天文单位。这里连阳光也需要11.92个小时才能到达。现在,“先驱者-11”号正向天鹰座挺进,将在400万年后飞近天鹰座的一颗恒星。

1977年8月20日和9月5日,美国在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射了“旅行者-2”号和“旅行者-1”号探测器。这次飞行的奇思妙想,就是冲出太阳系,研究外太阳系与星际介质,并给外星人送去“地球之音”唱片。

“旅行者-1”号正以每年约3.595个天文单位,17.043千米/秒的速度飞出太阳系。这里,太阳光都需要16.89小时才能照到“旅行者-1”号。2011年11月,美国宇航局宣布:“旅行者-1”号进入一个被称为“宇宙炼狱”的新空间。目前,“旅行者-1”号正飞行在日光层的最外层。2012年6月15日,美国宇航局科学家报告说,“旅行者-1”号可能非常接近和进入星际空间,成为第一个离开太阳系的人造物体。2012年11月,“旅行者-1”号已经在深空飞行了35年,距离地球约123个天文单位,约184.5亿千米。它是距离地球最远的人造物体。“旅行者-1”号将继续向蛇夫座星座方向挺进。

2012年9月9日,“旅行者-2”号距离地球99.077个天文单位,约150亿千米;距离太阳99.504个天文单位。2012年11月7日,“旅行者-2”号远离太阳飞行的距离达到100个天文单位,是第3个距离太阳达到100个天文单位的人造天体。

它们现在在哪里?它们谁飞得最远呢?至于它们中哪个飞得最远?目前还存在着争议。如果还用传统方式计算空间探测器飞行距离,可能有很大的误差。如果单从数据上看,2012年底,“先驱-10”号离太阳的距离是107个天文单位,约165.5亿千米;“旅行者-1”号离太阳的距离是123个天文单位,约184亿千米,应该是最远的。

不管它们航行在哪里,不管它们是否存活,地球人都希望它们:一路走好!

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