快舟二号战略意义强:打造空间快速响应能力

“快舟”小型固体运载火箭由中国航天科工集团公司研制,采用了国际首创的星箭一体化技术,在国内首次采用栅格舵控制技术,是我国首个具有快速集成、快速入轨能力的小型固体运载火箭,创造了我国航天发射的最快纪录,使我国航天发射运载工具由液体运载火箭拓展到固体运载火箭,初步形成了我国亟需的空间快速响应能力。

【环球军事报道】据中国航天科工集团公司官网的消息,2014年11月21日14时37分,我国在酒泉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,创造了我国航天发射的最快纪录,其中蕴含的战略意义不可小觑。

中国亟需的空间快速响应能力初步具备

去年的9月25日“快舟一号”在酒泉发射成功,当时有媒体评论说,此举标志着中国抢在美国之前,成为首个完整发射星箭(卫星和火箭)一体化快速应急空间飞行器试验的国家,具有重要的战略意义。

关于此次“快舟二号”卫星发射,中国航天科工集团公司董事长、党组书记高红卫指出,“快舟任务的战略意义不言而喻”。四院党委书记郭勇指出,此次飞行试验意义重大,是对快舟产品“快速响应”能力的实战检验。

“快舟二号”采用了国际首创的星箭一体化技术,可实现快速集成、快速测试、快速发射;在国内首次采用栅格舵控制技术,是我国首个具有快速集成、快速入轨能力的小型固体运载火箭,创造了我国航天发射的最快纪录,使我国航天发射运载工具由液体运载火箭拓展到固体运载火箭,初步形成了我国亟需的空间快速响应能力。

‘快舟二号”是国家863计划相应工程的收官之战,关系着科研攻关、技术创新能否顺利转向工程化。“快舟”圆了航天科工10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。

太空快速发射系统五大优势——多快好省轻

“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。一般而言,这类火箭多为固体运载火箭,可实现地下发射井、车载机动、简易塔架等多种方式发射,甚至可以从战略导弹核潜艇上机动发射,可以摆脱对大型卫星发射基地的依赖。

据悉,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。”

“多”即载荷能力多,一般可把一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,完成包括应急通讯、应急导航、应急侦察等诸多任务。

“好”即效果好。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。

“省”即省钱。正规的大型运载火箭每次发射至少需5000 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”,即重量小。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重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。经包为民、龙吟豪等八位院士组成的专家组评定,“快舟”火箭的运载系数已处于国际领先水平。

在国内首次采用栅格舵控制技术,是我国首个具有快速集成、快速入轨能力的小型固体运载火箭,创造了我国航天发射的最快纪录。

太空快速发射系统的国际竞赛如火如荼

随着航天科技不断创新,军民两用太空快速发射系统竞赛也在如火如荼的发展。

美国空军最早提出“太空快速响应”概念,主要用于军事应急,当发生区域战争时,快速装配出一颗卫星,同时,配套的快速运载火箭能够应急地将其发射升空,保证从提出作战需求到航天器部署完毕,只需要几天或几周时间。

从1999 年概念的提出至今,美国在该领域已取得了许多进展,包括利用已有的退役或现役洲际导弹改装成为快速发射系统,如美国的米诺陶运载火箭。

美国《新闻周刊》曾描述这种卫星说,这是只有洗碗机那么大的卫星,在几天甚至几个小时之内就可以由建造好的零件组装起来,具有“与笔记本类似的即插即用技术”

目前的大型卫星多由军队高层使用,用于满足战略需求,与此相比,快速应急卫星更能满足战术需求。在战场上,连排一级都可以直接使用,甚至有可能出现单兵手持相关终端设备直接使用的场景。专家介绍说,目前世界上只有美国掌握这一技术,且已经趋向成熟——试验型卫星发射完成,已经拥有业务型卫星。英国和法国研制的小卫星项目也有类似意图。

俄罗斯就将自己退役或即将销毁的多款洲际导弹,如SS-18、SS-19 等,改装成为运载火箭,并具备从地下发射井直接发射的能力。除了能在国际商业卫星发射市场占据一席之地外,其本身就是太空快速发射系统的一部分。日本新型固体运载火箭“艾普斯龙”于2013 年9 月14 日成功发射,这对于日本来讲就是其太空快速发射系统的重要组成部分。只需要一周时间,发射成本不到3000 万美元,就能完成一次发射工作,并将不同用途的小卫星送到太空实施潜在军事任务。

“快舟”火箭可在自然灾害突发、地面监测和通信系统发生故障时,实现卫星的快速发射和空间部署,及时获取灾害情况信息,为减少灾害损失和组织抗灾救灾创造条件。

快舟一号在轨一年多,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。“如果有一双‘天眼’能看清灾区该多好!”这成了人们的心声,也为航天科工科研人员所铭记。

五年后,即2013年9月25日,“快舟一号”试验卫星在酒泉成功发射,“快舟”使国家快速布局“天眼”变为现实,抗震救灾、突发事件支持、监测环境,从进入轨道的那一刻起,“快舟一号”卫星就成了太空中最忙碌的卫星之一。

2014年云南鲁甸地震灾害中,“快舟一号”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。

目前,“快舟一号”获取的图像数据已在新疆生产建设兵团农业监测方面得到初步应用。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”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。

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”“瞪大眼睛”在疑似海域上空看了11.5万平方公里,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。

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。

据了解,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”小型固体运载火箭可以提供更加优质、经济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。

快舟进军商业发射,竞争力不凡

据了解,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”小型固体运载火箭将使军民融合工作向前迈进一大步,它可以提供更加优质、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。

快舟二号的发射成功很大程度上为快舟后续的发展铺就了道路,据悉,研制团队已经在为快舟“下海”扬帆远航做着准备。

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