2016年,主要航天國家制定航天發(fā)展戰(zhàn)略與政策,積極推進航天產(chǎn)業(yè)和航天應(yīng)用發(fā)展。運載火箭領(lǐng)域,主要航天國家提出研制新型低成本運載火箭計劃;美俄積極推進重型運載火箭的研制;美國在重復使用運載火箭技術(shù)方面取得重大突破。衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域,美、俄、歐繼續(xù)發(fā)展新型偵查衛(wèi)星;持續(xù)發(fā)展微小衛(wèi)星對地觀測系統(tǒng);通信衛(wèi)星實現(xiàn)星間激光通信的業(yè)務(wù)應(yīng)用;美、俄、歐、印的導航衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)取得進展。太空對抗領(lǐng)域,美俄積極開展太空態(tài)勢感知、太空進攻與防御技術(shù)的研究。
一、戰(zhàn)略與管理
1. 美國
1月,美國家海洋與大氣管理局(NOAA)發(fā)布《商業(yè)航天政策》,明確指出利用商業(yè)航天滿足氣象觀測需求的背景、目標、用途、原則、措施以及管理機構(gòu)。
10月,美國白宮科技政策辦公室發(fā)布“利用小衛(wèi)星革命”倡議,推動政府與私營企業(yè)合作利用小衛(wèi)星執(zhí)行遙感、通信、科學與空間探索等任務(wù)。同月
12月,美國防部公布修訂版《國防部太空政策》,提出確保太空任務(wù)有效性的三個等級,明確航天力量與其他軍事力量共同實施太空威懾和協(xié)同軍事作戰(zhàn)。
2. 歐洲
10月,歐盟委員會發(fā)布《歐洲航天戰(zhàn)略》,提出推進航天應(yīng)用、強化航天能力、確保航天自主、提升航天地位四大目標,強調(diào)深化歐洲航天政策一體化,壯大航天工業(yè)能力、搶占全球航天市場。
11月,歐洲航天局11月正式發(fā)布“航天4.0概念”,并在12月召開的部長級航天會議上形成了“邁向航天4.0時代的歐洲航天一體化決議”。
3. 俄羅斯
3月,俄羅斯通過了《2016~2025航天發(fā)展未來十年規(guī)劃》,擬為規(guī)劃的實施投入1.4萬億盧布,并提出了未來俄羅斯航天發(fā)展的五大目標。
二、航天運載器
2016年,全球共進行了85次航天發(fā)射(不含亞軌道發(fā)射),其中俄羅斯19次、中國22次、美國22次、歐洲9次、印度7次、日本4次、以色列1次、朝鮮1次。另有3次航天發(fā)射失敗或部分失敗。
1. 新型低成本運載火箭
9月,美國藍源公司啟動“新格倫”(New Glenn)運載火箭的研制,計劃2020年前實現(xiàn)首飛。該火箭包括二級和三級兩種構(gòu)型,不捆綁助推器。目前,藍源公司正在研發(fā)大推力BE-4液氧/甲烷發(fā)動機,預計2017年初進行全尺寸發(fā)動機點火試驗。
9月,俄羅斯赫魯尼切夫中心和國際發(fā)射服務(wù)公司宣布在現(xiàn)有的大型“質(zhì)子”系列火箭基礎(chǔ)上研制中型和小型“質(zhì)子”號運載火箭,兩型火箭分別將在2018年和2019年進行首飛,以全面覆蓋各類商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射需求。中型“質(zhì)子”號GTO運載能力為5噸,小型“質(zhì)子”號GTO運載能力為3.6噸。
2. 重型運載火箭
為實現(xiàn)2018年“航天發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)重型運載火箭首飛,美國繼續(xù)推進火箭研制生產(chǎn),其中火箭主芯級開始進行整體焊接裝配、固體助推器完成全部點火測試、過渡型低溫上面級進入樣機測試階段;火箭試車臺主體、火箭尾部服務(wù)塔臍帶等相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施也已開展建設(shè)。
8月,俄羅斯能源火箭航天集團2016年考慮以現(xiàn)有較成熟的RD-171液氧/煤油發(fā)動機和“能源”號重型火箭為基礎(chǔ),研制新的重型運載火箭。該重型火箭近地軌道運載能力將達120噸,必要時可改變火箭構(gòu)型和提升發(fā)動機能力,將運載能力增至160噸,用于未來的載人登月計劃。
3. 重復使用運載火箭
美國太空探索技術(shù)(SpaceX)公司的“獵鷹”-9火箭2016年成功完成4次海上回收,1次陸上回收。9月1日,SpaceX公司“獵鷹”-9 V1.2火箭搭載以色列AMOS-6衛(wèi)星在卡納維拉爾角空軍基地進行靜態(tài)點火試驗時爆炸,星箭俱毀?;鸺诩幼⑷剂蠒r,第二級的液氧貯箱內(nèi)氦氣瓶發(fā)生泄漏導致貯箱爆炸。此次事故使SpaceX公司后續(xù)發(fā)射計劃推遲。
美國藍源公司1月成功完成了“新謝潑德”亞軌道試驗飛行器火箭助推器的地面垂直回收試驗,此次試驗采用2015年11月試驗中成功回收的火箭助推器,首次實現(xiàn)了同一枚液體火箭助推器的重復使用。
印度空間研究組織(ISRO)5月23日成功進行了“重復使用運載器技術(shù)驗證器”(RLV-TD)無動力飛行試驗。試驗中,RLV-TD采用單級HS-9固體火箭垂直發(fā)射,約90秒內(nèi)達到馬赫數(shù)5.2的最大速度。
三、航天器
2016年底,全球在軌衛(wèi)星數(shù)量達到1385顆,比2015年增長約7%。
1. 偵察監(jiān)視衛(wèi)星
(1)美國
2月,美國家偵察局(NRO)發(fā)射了1顆“未來成像體系-雷達”(FIA-Radar)衛(wèi)星。該衛(wèi)星編號為USA-267,是“未來成像體系-雷達”系列的第四顆衛(wèi)星,發(fā)射重量約3300千克。
6月,NRO又發(fā)射了1顆地球靜止軌道電子偵察衛(wèi)星。該衛(wèi)星編號為USA-268,是美國現(xiàn)役“顧問”(Mentor)或者“先進獵戶座”(Advanced Orion)系列的第7顆衛(wèi)星。
(2)俄羅斯
3月,俄羅斯“獵豹”-M2(Bars-M2)光學測繪衛(wèi)星成功發(fā)射。該衛(wèi)星編號為“宇宙”-2515,裝有雙線陣立體測繪相機,分辨率約為1.1米,設(shè)計壽命為5年。
6月,俄羅斯第二顆GEO-IK-2(編號為“宇宙”-2517)衛(wèi)星由“轟鳴”號運載火箭從普列謝茨克航天發(fā)射場成功發(fā)射。GEO-IK-2系列衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量約900千克,設(shè)計壽命約5年。
(3)其他國家
6月,印度“制圖衛(wèi)星”-2C(Cartosat-2C)新型光學成像衛(wèi)星由“極軌衛(wèi)星運載火箭”(PSLV)成功發(fā)射。該衛(wèi)星是第四顆“制圖衛(wèi)星”-2系列衛(wèi)星,發(fā)射質(zhì)量為727千克,功率為986瓦。
9月,以色列發(fā)射“地平線”-11(Ofeq-11)衛(wèi)星。該衛(wèi)星由以色列宇航工業(yè)公司(IAI)研制,分辨率可優(yōu)于0.5米,發(fā)射質(zhì)量約為300千克。“地平線”-11衛(wèi)星的部署將推動以色列偵察監(jiān)視衛(wèi)星的更新?lián)Q代。
9月,秘魯發(fā)射首顆偵察監(jiān)視衛(wèi)星“秘魯衛(wèi)星”-1(PeruSat-1)。該衛(wèi)星空間分辨率為0.7米,由歐洲空客防務(wù)與航天公司研制,采用AstroBus-300平臺,發(fā)射質(zhì)量為430千克,設(shè)計壽命為10年。
2. 通信衛(wèi)星
(1)美國
7月,NRO發(fā)射新一代“衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)”(SDS)的首顆衛(wèi)星,編號為USA-269。“衛(wèi)星數(shù)據(jù)系統(tǒng)”是國家偵察局運行的軍用數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,可部署在地球靜止軌道或者“閃電”大橢圓軌道,用于向美國本土及時回傳偵察監(jiān)視數(shù)據(jù)。
(2)歐洲
1月,歐洲航天局成功發(fā)射“歐洲數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)”(EDRS)的首個實用載荷EDRS-A。該載荷可使星間數(shù)據(jù)傳輸速率提高一倍達到1.8吉比特/秒,為低軌遙感衛(wèi)星提供穩(wěn)定的大容量數(shù)據(jù)實時中繼服務(wù)。
5月,德國軍方將空客防務(wù)與航天公司提供的商業(yè)衛(wèi)星通信服務(wù)延續(xù)到2023年。
(3)其他國家
6月,日本首顆軍事通信衛(wèi)星DSN-1在運輸過程中損壞通信天線,導致發(fā)射推遲。
6月,加拿大軍方計劃建設(shè)一個覆蓋北極地區(qū)的通信衛(wèi)星星座。該星座至少由2顆部署在大橢圓軌道的衛(wèi)星組成,可實現(xiàn)對北極地區(qū)的24小時通信能力。
3. 預警衛(wèi)星
9月,美空軍推遲發(fā)射第三顆“天基紅外系統(tǒng)”地球靜止軌道衛(wèi)星(SBIRS GEO-3)。該衛(wèi)星原計劃在10月3日發(fā)射,目前推遲到2017年初。
8月,“天基紅外系統(tǒng)”的新型地面運行控制系統(tǒng)“增量2”完成集成測試和評估(IT&E)階段工作,測試了系統(tǒng)成熟度,將進入作戰(zhàn)效能評估(OUE)階段。
7月,美空軍在科羅拉多州設(shè)立紅外數(shù)據(jù)利用實驗室,首次向政府民用機構(gòu)、工業(yè)界、大學等提供“天基紅外系統(tǒng)”衛(wèi)星紅外數(shù)據(jù),以支持拓展新的軍事和民用用途。
4. 導航衛(wèi)星
(1)美國
2月,美國發(fā)射第12顆GPS-2F衛(wèi)星,實現(xiàn)全部GPS-2F衛(wèi)星部署,GPS現(xiàn)代化改進計劃完成第二階段任務(wù)。
5月,美空軍分別授予波音、洛馬和諾格公司生產(chǎn)就緒度可行性評估合同,演示驗證建造下一批GPS-3衛(wèi)星的能力。美空軍此次提出要采用彈性設(shè)計建造未來GPS-3衛(wèi)星,設(shè)計要求包括在軌重編程、在軌升級以及可增加新信號或新任務(wù)的能力。首顆衛(wèi)星預計不早于2017年8月發(fā)射。
(2)俄羅斯
2月和5月,俄羅斯相繼發(fā)射兩顆“格洛納斯”-M衛(wèi)星。衛(wèi)星質(zhì)量1415千克,設(shè)計壽命7年。該型衛(wèi)星改進了星鐘和天線部分,攜帶三臺穩(wěn)定性達到1×10-13的銫原子鐘,天線等效全向輻射功率為25~27分貝瓦,并在L2頻段增加1個頻分多址(FDMA)民用信號,播發(fā)4個導航信號。
2月,俄羅斯第三代導航衛(wèi)星“格洛納斯”(GLONASS)-K首顆業(yè)務(wù)星正式服役。“格洛納斯”-K1采用全新設(shè)計,衛(wèi)星重量995千克,設(shè)計壽命提高到10~12年,增加首個碼分多址(CDMA)民用信號L3OC,星載時鐘穩(wěn)定度更高。
3月,俄羅斯航天國家公司開始向國防部移交“格洛納斯”地面系統(tǒng)的控制權(quán)。 “格洛納斯”系統(tǒng)2016年在巴西境內(nèi)新增了2個地面運行控制站。此外,2016年俄羅斯還完成了一座位于尼加拉瓜的“格洛納斯”地面測量站建設(shè)。
(3)歐洲
5月和11月,歐洲先后成功發(fā)射兩批共6顆“伽利略”全面運行能力衛(wèi)星,使在軌衛(wèi)星達到18顆(包括4顆在軌驗證衛(wèi)星),實現(xiàn)初始運行能力。
6月,歐盟決定在歐洲航天研究與技術(shù)中心(ESTEC)附近建立一個“伽利略”參考中心(GRC)。該“伽利略”參考中心將由歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)管理局(GSA)進行管理,用于監(jiān)測和評估“伽利略”系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量,將與GSA、歐洲航天局以及其他“伽利略”系統(tǒng)設(shè)施獨立運行,預計2017年完成核心設(shè)施建設(shè),并提供初始服務(wù)。
(4)印度
4月,印度成功發(fā)射“印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”(IRNSS)系列的第7顆衛(wèi)星,完成了系統(tǒng)空間段部署,使印度成為全球第4個擁有自主衛(wèi)星導航能力的國家。
5. 環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星
(1)美國
11月,美數(shù)字全球公司成功發(fā)射“世界觀測”-4(WorldView-4)高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星。該衛(wèi)星是數(shù)字全球公司第二顆0.3米量級分辨率的光學成像衛(wèi)星,全色圖像分辨率為0.31 米,多光譜圖像分辨率為1.24 米,重訪周期約為1 天。
11月,美國“靜止軌道業(yè)務(wù)環(huán)境衛(wèi)星”(GOES)R系列的首顆衛(wèi)星搭乘“宇宙神”-5運載火箭發(fā)射升空。GOES-R衛(wèi)星也是首顆搭載閃電測繪儀的地球靜止軌道衛(wèi)星,能夠以200張/秒的速率探測天空云層內(nèi)和云地之間的閃電,為極端天氣提供更多的預警時間。
(2)俄羅斯
3月,俄羅斯發(fā)射“資源”-P3(Resurs-P3)光學成像衛(wèi)星。該衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量約5920千克,設(shè)計壽命為5年,可用于農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)和氣象等機構(gòu)。衛(wèi)星有效載荷包括Geoton-2高分辨率相機、寬覆蓋多光譜載荷和高光譜載荷,其全色分辨率可達到1米,多光譜分辨率為4米,成像幅寬為38千米。
(3)歐洲
2月和4月,ESA相繼發(fā)射兩顆“哨兵”(Sentinel)衛(wèi)星,分別是“哨兵”-3A衛(wèi)星和“哨兵”-1B衛(wèi)星。 “哨兵”-3A衛(wèi)星用于全球海洋與陸地監(jiān)測,可獲取全球地表圖像和溫度數(shù)據(jù),海洋和陸地區(qū)域的空間分辨率分別為1.2千米和300米以及全球海平面高度數(shù)據(jù)。
1月,法國和美國聯(lián)合研制的“賈森”-3(Jason-3)衛(wèi)星由“獵鷹”-9運載火箭成功發(fā)射。“賈森”-3衛(wèi)星搭載了“海神”-3B(Poseidon-3B)雷達高度計、微波輻射計等探測設(shè)備。
9月,空客防務(wù)與航天公司宣布將自主投資建造一個由4顆光學衛(wèi)星組成的衛(wèi)星星座,并計劃在2020年和2021年發(fā)射,用于接替目前在軌運行的“昴宿星”(Pleiades)星座。
(4)日本
11月,日本使用H-2A運載火箭將“向日葵”-9(Himawari-9)地球靜止軌道氣象衛(wèi)星發(fā)射入軌。該型衛(wèi)星由三菱電機公司研制,采用DS-2000平臺,發(fā)射質(zhì)量為3500千克,設(shè)計壽命為15年。
(5)其他國家
9月,印度發(fā)射“印度國家衛(wèi)星”-3DR(INSAT-3DR)氣象衛(wèi)星入軌。該衛(wèi)星是“印度國家衛(wèi)星”-3D的替代衛(wèi)星,由印度空間研究組織(ISRO)研制和運行,采用I-2K平臺,發(fā)射質(zhì)量為2211千克,功率為1700瓦,設(shè)計壽命為10年。
3月,菲律賓首顆對地觀測衛(wèi)星“迪瓦塔”-1(Diwata-1)由美國“天鵝座”貨運飛船送入國際空間站,4月通過國際空間站“希望”號實驗艙釋放。衛(wèi)星發(fā)射質(zhì)量50千克,搭載4個對地觀測載荷。
四、太空對抗
1. 太空態(tài)勢感知
(1)美國
1月,S波段“太空籬笆”太空監(jiān)視雷達樣機在測試中跟蹤到首批太空目標,預計2018年可獲得初始運行能力,2022年具備全面運行能力。
7月,DARPA融合多源數(shù)據(jù)的“軌道展望”項目已完成對7個太空態(tài)勢感知數(shù)據(jù)提供者實時數(shù)據(jù)的集成,整合了全球100多個傳感器。
8月,美空軍兩顆GSSAP衛(wèi)星發(fā)射升空,將與先期入軌的兩顆GSSAP在軌組網(wǎng)。衛(wèi)星體積小,單星質(zhì)量600千克,星上安裝有光電傳感器。
10月,DARPA向美空軍轉(zhuǎn)交了新一代地基光學“太空監(jiān)視望遠鏡”的控制權(quán)。按計劃,SST將遷移到西澳大利部署,預計2020年獲得初始運行能力。
(2)俄羅斯
5月,新一代“沃羅涅日”預警雷達葉尼塞市雷達站正式建成,投入試運行;6月,西伯利亞烏索利耶市雷達站投入使用。
6月,俄科學家研制出可探測太空碎片的大尺寸鏡頭。新研制的鏡頭是俄羅斯光電系統(tǒng)的主要組成部分,其透鏡直徑約800毫米,可發(fā)現(xiàn)并測量近地太空碎片運動參數(shù)。俄羅斯計劃于2016年底將鏡頭安裝到巴西的OPD天文臺。
2. 太空攻防對抗
(1)美國
按照空軍2017財年預算申請,在空間對抗系統(tǒng)項目下,美軍繼續(xù)推進通信對抗系統(tǒng)(CCS)預規(guī)劃產(chǎn)品改進(P3I)子項目,繼續(xù)研發(fā)、集成并測試Block 10 P3I項目增量-2(CCS 10.2);繼續(xù)開展進攻性空間對抗(OCS)指揮與控制子項目,在交付了螺旋4能力基礎(chǔ)上,2017財年持續(xù)開展螺旋5研發(fā),包括未來系統(tǒng)。
在美國空軍2017財年預算中,“空間安全與防御計劃”(SSDP)雖然繼續(xù)推進“威脅減緩防護與行動”、“戰(zhàn)略防護行動及產(chǎn)品”、“衛(wèi)星通信彈性增強”三個子項目,但不再增加額外的經(jīng)費,轉(zhuǎn)而為新設(shè)的“空間防護與生存性”子項目投入3200多萬美元。
(2)俄羅斯
5月25日,俄羅斯實施一次“努多利”直接上升式反衛(wèi)星導彈飛行測試。測試用的“努多利”導彈從莫斯科以北500千米處的普列謝茨克試驗場發(fā)射,美國間諜衛(wèi)星監(jiān)測到了此次測試,并推斷“測試看上去取得了成功”。據(jù)悉,俄官方媒體過去曾提到,“努多利”項目是“俄羅斯新的遠程導彈防御和空間防御攔截綜合體”。
7月12日,俄羅斯科學院高溫聯(lián)合研究所研發(fā)的電磁導軌炮在訓練靶場進行首次公開試射。試驗中,重2克的彈丸以3.2千米/秒的速度發(fā)射,隨后兩個緊固銷從設(shè)備脫離。俄羅斯科學院院長表示,導軌炮任務(wù)的目標是:使系統(tǒng)產(chǎn)生極高壓力并用其研究宇宙如何形成;防御空間碎片、隕石、彗星等高速太空物體對航天器和地球造成的威脅;將衛(wèi)星送入地球軌道。
9月,俄羅斯準備重新試驗高功率機載激光器,目標是摧毀近地軌道偵察衛(wèi)星。本次項目重啟后,將以改進型A-60戰(zhàn)斗機作為新一代激光武器的載機。
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