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亚洲国家积极发展太空能力:日印均发射间谍卫星

http://www.sina.com.cn  2010年01月05日 07:43  中国国防科技信息网
日本国产H2B运载火箭
日本国产H2B运载火箭

  2009年,日本和印度航天发展有显著进步,日本使用新型大推力火箭H2B向国际空间站发射了H2转移飞行器,开启日本国内航天计划新纪元;印度则在积极研发自主低温上面级,试图实现火箭本土化。两国都发射了新的间谍卫星,分辨率达0.6米-1米;两国的月球任务都有新的收获。此外,亚洲的伊朗、朝鲜、韩国也都在尝试发射卫星入轨。

  一、日本新型大推力火箭H2B发射H2转移飞行器

  1.日本将军事航天纳入宇宙开发战略

  2009年6月,日本宇宙开发战略总部通过《宇宙基本计划》,这是日本第一个航天总体战略。文献对未来5年的重点项目给予预算支持,还提出未来10年内准备开发的项目。例如:开发导弹预警卫星或天基传感器、独立的天基导航和定位能力、军事通信卫星、高分辨率成像侦察卫星、空间态势感知能力等。该文献的出台,意味着国家安全将作为日本近期太空活动的重点与核心。

  2.空间运载能力有大幅提升

  2009年9月11日,日本使用独立研制的新型大推力火箭H2B发射H2转移飞行器(HTV),为国际空间站提供重要的新能力。H2B火箭是日本主力火箭H2A的升级版本。H2B火箭长56.6米,重531吨,是使用液氧和液氢为推进剂的二级式火箭。H2B火箭的地球同步转移轨道最大发射能力约8吨,空间站转运飞行器轨道的最大发射能力达16.5吨。H2A和 H2B火箭组合使用,能满足更广泛的发射需求;通过提高运载能力实现一枚火箭发射多颗卫星,削减发射成本,使日本的航天产业更具活力。日本方面认为,这次发射活动开启日本国内航天计划新纪元。11月2日,HTV在第三次脱轨机动后,成功再入大气层。HTV演示飞行成功完成最后目标,运走国际空间站上垃圾,完成为期52天的所有任务。

  另外,因继续开发费用过多、市场前景不明等原因,日本政府决定停止与民间企业合作进行的中型运载火箭GX火箭研发计划。日本打算研发的另一个项目是三级“先进固体火箭”(ASR),该火箭由IHI宇航公司建造,未来将发射中型科学有效载荷,预计在2010年开始全尺寸研发工作,在2012年或2013年首次发射。

  3.两度测试拦截弹,日美合作联合导弹防御系统计划经费将遭削减

  9月16日,日本自卫队日在在美国新墨西哥州白沙导弹靶场成功试射国产的“爱国者”-3拦截弹。日本航空自卫队以雷达探测到来袭靶弹,接着发射“爱国者”-3将其摧毁。这是日本自去年9月以来第二次成功试射该型拦截弹,也是首次成功试射国产型号,是日本首次以遥控方式进行该型拦截弹的发射试验。9月27日,一艘日本驱逐舰在演习中击落了一枚弹道导弹目标,成为日本第三艘使用“宙斯盾”系统摧毁作战能力的军舰。“标准导弹”(SM)-3从日本“妙高”号(Myoko)驱逐舰发射,击中弹道导弹目标。此次试射美军未事先通报模拟弹发射时间,完全以实战方式进行。

  在日本内阁通过的2010/2011财年国防开支指导方针中,将新型“爱国者先进能力”-3(PAC-3)面对空拦截器的部署推迟到2011年4月后进行。此外,一项国防政策指导方针的主要评审工作也将延迟1年进行。

  4.对地观测卫星与间谍成像卫星陆续升空,国产导航卫星完成热真空试验

  1月23日,日本发射了世界首颗温室气体观测卫星“呼吸”号。卫星利用高精度的传感器,监视大气层中温室气体的浓度,并“有望在监视全球环境变化方面发挥重要作用。”一同发射的还有7颗由日本大学和民间企业等研制的小型卫星。11月28日,日本使用H-2A火箭发射第五颗间谍卫星“光学三号”。“光学三号”性能先进,操作性更强,星上采用黑白照相机拍摄,可连续拍摄,地面分辨率由原来的1米提高到0.6米,能清晰分辨地面的车辆型号,以及车上装载的货物。2007年由2颗光学卫星和2颗雷达卫星组成的“情报搜集系统”刚刚完成组网,“雷达一号”和“雷达二号”即相继失灵,这次发射的“光学三号”将替换已到寿命期的“光学一号”,日本政府还计划在2011年发射第三颗雷达卫星,继续完成该系统的补网工作。

  10月,“准天顶”导航卫星完成热真空试验。此次试验检验了卫星在严酷温度环境中的性能。热真空试验完成后还进行了一系列的测量,检验卫星在运载火箭发射时的耐受性等。

  5.“月女神”月球探测器撞月,明年将发金星探测任务与太阳帆试验

  11月,日本宇航探索局向公众发布了来自月球探测器“月女神”(又称“辉夜姬”)在计划运行阶段(从2007年12月21到2008年10月31日)获得的数据(L2产品)。“月女神”于2007年9月发射,旨在通过研究月球的成分、重力场和月表特征,了解其形成和演变。2009年  2月,日本 “月女神”卫星探测器中的一颗子卫星完成使命坠落月表。6月10日, “月女神”月球探测器成功撞月,研究人员对撞击点进行研究,观察了辐射和微流星体如何侵蚀新暴露在外的月球土壤。此外,日本打算2020年前将机器人送上月球。

  除了探月任务,2月,执行小行星探测任务的“隼鸟”号探测器成功完成了离子引擎重启,迈出了返航地球的重要一步。日本还准备在2010年5月发射首个金星任务“黎明”( Akatsuki),预计2010年12月抵达金星。和它一起升空的将是“伊卡洛斯”太阳帆。日本在最近几年在太阳帆研究领域处于领先地位,2004年曾经使用一枚亚轨道探空火箭发射过一个小型反应器,2006年又在一次轨道测试中展开过一个较大太阳帆,但未能完全展开。日本还计划在太空建立大型太阳能电站,希望这项雄心勃勃的计划能够帮助日本解决能源问题,并为全球变暖提供解决方案。

  二、印度航天活动雄心不减

  1.积极研发自主低温上面级

  印度正在研发GSLV MARK III火箭,将使用自主研制的低温上面级。目前,只有美国、俄罗斯、法国、日本和中国等国具备自主研发低温发动机的能力。之前GSLV火箭的五次任务均使用的是俄罗斯低温发动机。GSLV Mark III火箭要将4吨重的卫星送入地球同步转移轨道。这个三级火箭使用液体推进剂的芯级重110吨,配有两个捆绑式固体推进剂发动机级段,每个携带200吨重的推进剂。低温上面级携带25吨推进剂。GSLV MARK III起飞重量达629吨,全长42.4米,有效载荷整流罩直径5米,有效载荷柱为100立方米。除了重型火箭,印度版航天飞机工程模型已经建成,“可复用运载火箭技术演示器”(RLV-TD)预计可在一年内进行飞行测试。

  2.推进导弹攻防能力的研发

  2009年,印度多次试射多种型号导弹。包括地面攻击型的“布拉莫斯”超音速巡航导弹(四次试射,一次因软件故障未能击中目标), “大地”(两次试射)与“烈火”(两次试射,一次偏航),“丹努什”(一次试射,“大地”导弹的海军型号)。其中新型“布拉莫斯” Block II巡航导弹射程290千米,可携带300千克的常规弹头,垂直发射,应用了新型寻的器系统,可躲避雷达和反导弹系统跟踪。布拉莫斯导弹计划是印度与俄罗斯的联合计划。据悉,印度布拉莫斯航宇公司正致力于“布拉莫斯” II的高超声速导弹研发计划,预计将于2013年前完成,其飞行速度将达到马赫数5到马赫数7。

  3.发射先进的成像侦察卫星与海洋遥感卫星,导航卫星将在三年内投入使用

  4月20日印度发射全天候“雷达成像卫星”-2(RISAT-2)。卫星重300千克,进入高550千米、轨道倾角41°的太阳同步轨道,在轨寿命3年。星上搭载直径超过5米的碟形雷达天线,探测能力强,可在雨、雪、雾气候条件下进行昼夜侦察,分辨率达1米,还能识破伪装过的隐蔽营地和运输工具。RISAT-2可全天候监视印度周边地区,有助于绘图和管理自然灾害以及开展反渗透和反恐怖分子活动。9月23日,印度极轨卫星运载火箭PSLV-C14将印度 “海洋卫星”-2遥感卫星和6颗小卫星发射升空;印度区域导航卫星系统(IRNSS)将在三年内投入运行该系统包括七颗卫星,将覆盖印度海洋地区,定位精度大约为十米。年初印度还发布了载人飞船研发细节,随后印度规划委员会批准了ISRO的载人航天计划。

  9月23日,印度极轨卫星运载火箭PSLV-C14将印度遥感卫星“海洋卫星”-2(Oceansat-2) 发射升空,一同发射升空的还有6颗进入极轨太阳同步轨道的欧洲纳米卫星。Oceansat-2是一颗可跟踪海洋生物和鉴别潜在渔区的综合型卫星,还可协助预报海事趋势和海岸带研究,为天气预报和气象研究提供支持。该卫星将替代在轨运行的“海洋卫星”-1,使用寿命预计为5年。与Oceansat-2一同发射的纳米卫星来自德国、瑞士和土耳其。

  印度区域导航卫星系统(IRNSS)将在三年内投入运行。IRNSS将覆盖印度海洋地区,定位精度大约为十米,使用七颗卫星,其中三颗在静地轨道四颗在非静地轨道。到2012年前,印度将拥有最少500个转发器,除了现在的C波段、扩展的C波段和Ku波段,还将引入更高频的Ka波段,提供极小的孔径终端通信。

  4.筹备载人飞船研发,继续关注月球任务

  印度太空研究组织(ISRO)2月公布了印度载人飞船研发细节,俄罗斯将基于印俄2008年5月签署的协议对印度的载人航天计划进行帮助。2月23日,印度规划委员会批准了ISRO的载人航天计划。印度载人航天计划将把2名宇航员送入275千米高的轨道飞行7天,整项计划预计耗资25亿美元。

  2009年2月印度财长公布了2009-2010年度暂定预算,防务经费比上年增长了34%,达到283.4亿美元。其中印度太空研究组织(ISRO)获得预算约为9亿美元,比上一年度增长27%,其中大部分将用于月球任务、半低温发动机的研发和重型卫星运载火箭的制造。8月30日,印度正式宣布“月球初航”任务提前结束。尽管与航天器失去了联系,不过印度太空研究组织在30日庆祝了首个探月任务取得成功,并表示95%的任务都已经完成。吸取月球初航任务提前结束的教训, ISRO决定更换所有未来卫星计算机上的处理单元。此外,印度表示“月球航行”-2设计已经完成,将进行原型机建造,有望在2011年-2012年前发射,预计耗资约0.9亿美元。印度还准备在未来6年内将航天器送往火星。

  5.广泛开展国内外的合作

  在国内,印度太空研究组织准备向私人公司外包高端业务——从建造更复杂的系统到系统组装。在国际发射市场,印度欲发射更多欧洲与美国卫星。印度太空研究组织(ISRO)已经与阿里安航天公司达成一项共识,阿里安公司将在欧洲寻找小卫星由ISRO发射。在未来一年,ISRO将发射约6颗国外卫星,包括来自法国、阿尔及利亚、德国、加拿大和印度尼西亚的外国卫星。

  其它国际合作还包括:(1)美国与印度就扩展民用航天合作达成一致意见。两国将深化目前在科学技术前沿领域、核问题和太空领域的合作,这将为两国的大学和实验室打开新的机遇。两国还签署了共享印度“海洋卫星”-2数据的协议。印度还期望美国能够放宽向亚洲技术转移的限制。(2)印韩两国希望加入国际空间站项目。(3)印度计划发射一颗与法国合作开发的“热带云”(Megha Tropiques)卫星,此卫星主要从事热带大气、气候问题研究。

  三、朝鲜、韩国、伊朗积极探寻太空进入能力

  2009年,亚洲的伊朗、朝鲜、韩国都在尝试发射卫星入轨,尽管成败不同,但已经显示出这一区域国家在寻求太空进入能力方面的决心。

  伊朗初步具备太空进入能力。2月3日,伊朗使用“信使”-2(Safir-2)火箭将“希望”(O-mid)号科研卫星送入250千米-400千米的高空,为日后火箭与卫星研发工作奠定基础,同时也显示出伊朗在发展远程投送能力上取得了一定的成就。2007年和2008年伊朗曾两次试射由“流星”-3(Shahab-3)导弹改装而成“信使”号火箭,外界认为,两次发射均未达到预期目的。

  4月5日,朝鲜使用“银河2号”火箭发射“光明星2号”试验通信卫星。“银河2号”从“大浦洞”-2导弹改装而来,配有三级推进装置,最大直径2.25米,发射质量78吨。尽管朝鲜与美日韩对发射成功与否观点不一,但至少说明朝鲜导弹技术已有明显提高,且取得了部分成功,至于火箭级间分离等关键技术则有待突破。

  8月25日,“韩国太空运载火箭”-1(KSLV-1)发射“科学与技术卫星”-2时由于整流罩系统问题导致失败。火箭重140吨,高33米,直径2.9米。第一级是俄制液体燃料火箭,可产生170吨推力;第二级火箭是韩制固体燃料火箭,可产生8吨推力。本次试射虽未成功,但为韩国获得独立自主的太空进入能力积累了一定的经验。

  此外,韩国正在推行建造本土的防空单元,以及完备自2006年开始推进的防空和导弹防御的庞大计划,共计耗资2.14亿美元。此外,韩国还计划采购能探测到距新系统1000千米远目标的新型雷达。另外,2008年韩国开始使用美制“爱国者”导弹替换其老旧的“奈基”(Nike)面对空导弹,并宣布2009年采购48枚“爱国者”导弹。这些导弹将在2010年投入运行。 (中国航天工程咨询中心  王若衡)

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