“快舟”再显空间“快响”能力
2015-01-06王旭陈新勇
□ 本刊特约记者 王旭 陈新勇
认真细致
2014年11月21日14点37分08秒,我国在酒泉卫星发射中心用“快舟”小型固体运载火箭成功将快舟二号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。此次飞行试验意义重大,是对快舟快速响应能力的实战检验。诚如航天科工集团公司董事长、党组书记高红卫所言:“快舟任务的战略意义不言而喻”。
快舟二号主要用于各类灾害应急监测和抢险救灾信息支持。作为世界上首个星箭一体的先进运载系统,由中国航天科工集团公司研制生产的“快舟”小型固体运载火箭是我国首个具有快速集成、快速入轨、栅格翼舵面等创新特点的小型固体运载火箭。
快舟首创星箭一体技术
2013年的9月25日,我国首次采用快舟固体小型运载火箭,以一车一箭车载机动发射方式,成功将快舟一号卫星发射升空。原中央军委委员、解放军总装备部原部长李继耐上将赋诗一首《快舟感怀》:“中秋戈壁气象千,快舟逍遥彩虹添。功夫到家结硕果,兵贵神速应万变。”以此祝贺母校哈尔滨工业大学研制的快舟一号卫星一飞冲天。
“快舟一号”升空不到两小时,美国航天网站便在其首页头条位置,以“中国秘密发射新快速响应火箭”为题报道此事。报道称,“快舟”其实就是中国的太空快速响应作战系统。这次的发射成功标志着中国抢在美国之前,成为首个完整发射卫星-火箭一体化快速应急空间飞行器试验的国家。有了“太空快速响应”能力,卫星与火箭早就装配完毕,在仓库里“枕戈待旦”,一旦需要,可以在几天甚至几小时内,由发射车开到一个安全位置,将其发射上天。
“快舟”运载火箭是国家“863计划”的重要成果,共有132项专利,其中发明专利34项,具有“多、快、好、省、轻”的优点。
“多”即载荷能力多,一般可把1吨重的小卫星发射入轨。对于小于10千克的纳米卫星,可以“一箭多星”,快速将各类小卫星送入轨道,完成应急通讯、应急导航、应急侦察等诸多任务。
“快”即快速发射。不仅单次发射时间快,火箭和卫星进场后不到一周即可发射,还可以在短时间内连续多次发射,同一批次组织多次发射。此次快舟二号卫星发射,使用方要求团队在规定天数内实现成功发射,以证明“快舟”快得名副其实,时间之短,尚无先例。总设计师说:“快速发射被列入了考核项,如果没能在规定时间内完成,即使最终发射成功,也不算完成任务。”
“好”指效果好。世界核大国等均有大量中远程固体和液体弹道导弹,其中很多达到或接近退役时间,要么拆解,要么抽检打靶试验。如果能改造为太空快速发射系统用来发射卫星,既可检验技术性能,又提供了新的商业发射平台。
火箭头部装配
级间段检查
“省”即省钱。正规的大型运载火箭每次发射一般需数千万美元,如果能让“低成本”的“小运载火箭”实现小载荷发射,尤其是将退役导弹“废物利用”,这不仅能降低发射成本,也让一些国家少了一大笔销毁导弹的额外成本,可谓两全其美。
“轻”,即质量小。要“快”,就得更“轻”,为此,航天科工的研发团队大胆提出了将安全机构的尺寸及质量缩小至现有产品的五分之一,对这个近乎“疯狂”的方案,队员们进行了反反复复近50次试验调试,最终实现了技术和材料的升级更新,并获得一项国防专利。
快舟一号已完成多项国家任务
2008年汶川地震,灾区与外界的道路交通受阻,传统地面通信完全中断,而当时的空间通信监测系统无法迅速给出受灾范围、伤亡情况以及灾区各种地物类型,为灾情评估和救灾决策提供依据更是无从提及。“如果能快速送一双‘天眼’到灾区上空去该多好!”这成了人们的心声,也为“快舟”科研团队所铭记。
5年后,快舟一号试验卫星在酒泉成功发射,这使国家快速布局“天眼”变为现实。快舟一号卫星用户单位是中国科学技术部国家遥感中心,从进入轨道的那一刻起,抗震救灾、突发事件支持、监测环境,快舟一号卫星就成了太空中最忙碌的卫星之一。
2013年9月,快舟一号卫星刚到太空还没来得及绕着地球转几圈,就接到了科技部国家遥感中心的任务:对巴基斯坦俾路支省发生地震的灾区进行成像,为救灾提供支持。一个月后,它又对台湾花莲地震区域的灾情评估提供支持,为开展人道主义救援打通道路。
2014年3月,马航客机“失联”,快舟一号卫星“瞪大眼睛”在疑似海域上空看了11.5万平方千米,最后把尽收眼底的99景数据,共计54.2GB传给了中科院遥感与数字地球研究所、中国资源卫星应用中心和国家卫星海洋应用中心。
2014年云南鲁甸地震灾害中,快舟一号卫星是我国唯一一颗对灾区实施连续十余天的天回归重访监测的卫星,成功获取高分辨率震区遥感影像75景,共计56.34GB,全部于第一时间在线分发给各相关业务单位,为地震灾害监测及灾情评估提供了有力支持。
“快舟”小型运载火箭在厂房中
“快舟”小型固体运载火箭发射快舟二号卫星
目前,快舟一号卫星数据图像已经在新疆生产建设兵团农业监测方面得到初步应用,主要用于农作物精细分类面积验证、长势及灾害监测面积统计。在钱塘江流域水质监测中,快舟一号卫星也小试身手。另外,小煤窑和小炼油厂分布、融雪型洪水、敏感基础设施与区域及环境污染源等都在快舟一号卫星的监测范围内,通过地理环境信息获取,为气象和环境监测部门提供信息支持。
快舟二号卫星的发射成功很大程度上为“快舟”火箭后续的发展铺就了道路,“快舟”小型固体运载火箭不仅圆了航天科工集团公司十余年来的快速发射卫星之梦,也培养出了撑起国家天空的新力量——我国第一支空间快速响应装备研制队伍。据悉,研制团队已经在为“快舟”火箭“下海”扬帆远航做着准备。
目前,小型固体运载火箭的国际商业发射服务提供商主要以美国、俄罗斯、欧洲为主。由于较好地实现了成本控制,“快舟”火箭 可以提供更加优质、经济高效的国际商业发射服务,满足各类空间应用和科学实验对灵活进入空间的需求。相信不久,“快舟”火箭将使航天科工集团公司军民融合工作向前迈进一大步。