2017世界航天十大事件:走过60年的人类航天不平凡

出品:科普中国

建造:太空精酿

监制:中国科学院计较机收集信息中间

1957年5月15日,人类汗青上首枚洲际导弹R7在苏联境内升空。在仅仅4个多月后,这种洲际导弹就被改装为人类汗青上第一种火箭并将第一颗卫星送入太空。此次事务极年夜震撼了工具方阵营,当作为20宿世纪汗青上重年夜事务之一,它的一个直接后果是工具方阵营的太空竞赛揭开年夜幕。

到2017年,人类航天已经走过了整整60年。颠末早期50-60年月疯狂的军备竞赛、70年月的近地空间竞争、80年月的消声匿迹、90年月的苏联覆灭和美国绝对制霸,21宿世纪的人类航天则迎来了百花齐放的最好时代,而2017是个不服凡的一年。

10. 铱星系统绝地更生!

1990年,成长到如日中天的摩托罗拉公司提出了超越阿谁年月理解的铱星卫星移动通信系统打算,估计发射共计77颗卫星,进入7个780千米高的极轨轨道,为全球任何地址的用户供给直接卫星通信。

铱星的说法也来自于77,这正好是铱元素的核外电子数(现实上只发了66颗,但依然沿用此名字)。摩托罗拉为此投入巨资,以至于在1996-1998年短短3年时候内,所有卫星布网完毕并于1998年11月投入运营。

然而,当作立之时却赶上美国基于地面基站的移动通信办事大举占领各类市场,囊括全球,质量更好、加倍不变的铱星项目却因为昂贵的造价而掉去竞争力被很快裁减,仅仅在投入运营后半年,这个庞大的小我卫星通信系统就因为无法盈利被迫破产,摩托罗拉从此陷入庞大危机。

一个跨时代的领先手艺,在市排场前败下阵来。

新一代铱星将实现全球全天候小我无障碍通信,完全解脱地面基站 @IridiumComm

铱星在手艺和性价比之间年夜幅度超越了彼时美国军方造价高达160亿美元的MILSTAR同类系统,比拟而言铱星的当作本仅是其五分之一。是以,在21宿世纪初,美国军方起头转标的目的利用铱星系统作为地面军事单元的通信体例,铱星迎来重年夜起色。到了2015年,铱星已经有了4亿美元的营业额,利润也跨越了700万美元,可谓起死回生。

而在2017年,铱星新一代系统正式起头组网,卷土而来,它的再次扶植不仅带来了手艺的庞大前进,从能力上也将直接挑战传统的移动运营商,依靠地面基站办事的移动通信将会受到年夜规模冲击,这可能直接倾覆每小我的手机终端。

新的铱星系统扶植速度依然极为夸张:1月14日,一箭十星;6月25日,一箭十星;10月9日,一箭十星;12月23日,一箭十星。这些全数由Space-X公司的猎鹰九号火箭发射完毕,且实现了火箭一级收受接管和再次利用。估计2018年头,新一代铱星系统将会成立完毕。

铱星的死而复活速度之快让人震动,它可否当作为贸易航天里又一个划时代的丰碑,我们拭目以待。

9.伽利略和斗极周全挑战GPS

垄断了人类卫星导航终端长达23年的GPS系统再次迎来了挑战,分歧于十几年前苏联/俄罗斯的格洛纳斯系统后来逐渐式微,此次它的敌手加倍强劲。别离是我国的第三代斗极卫星导航系统和欧洲的伽利略系统,二者所属国度/地域都有庞大的经济体量和潜在用户数目,这将会直接撼动GPS系统的地位。

中国在建的斗极系统(图片来历:beidou.gov.cn)

今朝,中国已经发射了25颗卫星,距离35颗的扶植方针仅差两年;欧洲也在12月12日的一箭四星之后实现了22颗的组网。这意味着宿世界卫星导航市场款式将会重写,而拥有自立军平易近两用系统的中国和欧洲,将会完全解脱对GPS系统的依靠,在军事、经济和贸易方面具有更年夜的前进空间。

8.不死老兵联盟U火箭的“英雄谢幕”

联盟系列火箭(Soyuz)是苏联R7导弹改装而来的人类第一个火箭家族,也是有史以来最当作功的火箭家族,它的总共发射次数达到了惊人的1871次,占有了宿世界航天火箭发射的30%以上,遥遥领先于任何一个其他的火箭家族。

联盟U火箭发射起飞刹时(图片来历:NASA)

而作为此中最为当作功、对人类影响最为深远的联盟U火箭,在本年2月22日履历了第786次发射、第765次当作功,并将前进号货运飞船当作功运抵国际空间站,然后这个闻名的火箭以97.3%的发射当作功率正式颁布发表退役了。

固然它的使命被联盟第二代火箭接力过来,但新一代火箭在它退役后很快出了问题:11月28日一箭多星发射使命掉败,导致来自俄/美/加/日/挪威/德国/瑞典的19颗卫星全数被毁。人们在怜惜新一代火箭掉败的同时,也不由自立联想起联盟-U火箭的烈士老年末年、壮心不已。

这个类型的火箭曾扛起了苏联和俄罗斯航天的辉煌,此刻却从此进入汗青。

7.开普勒惊天发现:人类是否独一?

人类在宇宙中是否孤傲?

时至今日,只有飞在太空中的天文千里镜能给你谜底,这就是2009年升空的开普勒天文千里镜。

12月14日,它发布了一个年夜新闻:开普勒千里镜发现了另一个太阳系,它也拥有8颗行星!当作为独一一个可以和太阳系媲美的系统。

两个太阳系对比图(图片来历:NASA)

这个临时被定名为开普勒-90的系统仅在半斤八两于太阳到地球之间的区域里就发现了8颗行星,实在让人震动。但更让人震动的是,它的第八颗行星开普勒-90i竟然是由谷歌公司的人工智能从0起头经由过程机械进修发现的,超越了顶级天文学家的能力。

这个事务更像是一个标记:跟着人工智能的快速成长,它们已经起头侵入人类聪明最顶级的科研岗亭。开普勒估量出来的宇宙中近似地球的行星数目在16,999,999,999,983,000,000,000级别,这几乎是小我类无法兑付的数字。跟着新一代太空千里镜的升空,人类无疑将会发现更多,也会加倍依靠于人工智能帮忙处置数据。

然而,当它们发现外星生命的陈迹后,将会是由谁、是否、何时、若何做出回覆呢?

6. 宿世界记载:印度一箭104星

2017年02月15日,印度利用极地轨道发射火箭PSLV-XL将共计104颗卫星当作功送入轨道,上面包含了印度/美国/以色列/瑞士/荷兰/德国/比利时/哈萨克斯坦/阿联酋/中国的有用载荷,缔造了数目上的宿世界记载。

印度PSLV-XL火箭发射刹时(图片来历:spaceflightinsider)

固然印度的此条目火箭近地轨道运力仅为3.5吨,与中国长征四号(4吨)、长征三号(6-11吨)、长征二号(9吨)、长征七号(14吨)、长征五号(25吨)不成同日而语,它所发射的卫星也仅仅是重量为千克级的细小卫星,难度很低,近似于撒土豆的结果,与对轨道节制精准度要求极高的一箭两星/三星/四星等完全不是手艺上的对等程度,但此次当作功意味着印度火箭发射活着界贸易航天发射范畴内的崛起。

因为中国航天深受美国沃尔夫法案冲击、俄罗斯与乌克兰因为政治压力被架空,印度凭借低廉当作本敏捷抢占了低端航天发射范畴,从而赚得了半斤八两一部门继续成长火箭研究的经费。除了本次,印度同条目火箭还在6月23日为17国当作功发射了一箭31星使命。

印度航天,另辟门路,也在快速前进。

5.高通量通信时代已经到来

2017年人类航天发射的年夜型卫星(跨越一吨重)里,依然有一半摆布是通信卫星,但比起传统的通信卫星仅有1-2 Gbit/s通信容量、利用传统的C波段(4-8 GHz),本年发射的通信卫星则是年夜年夜领先:不仅利用更高频的Ku(12-18 GHz)和Ka(27-40 GHz)波段,还将通信容量提高到了100 Gbit/s级别。这些卫星也是以被叫做高通量通信卫星。

这一颗ViaSat-2高通量通信卫星能力可以打败10年前的100颗通信卫星之和(图片来历:spacenews)

中国发射了首颗高通量通信卫星实践十三/中星16号,通信容量达到了20 Gbit/s,不幸掉败的实践十八号更是达到了70 Gbit/s。而几家国际通信卫星公司更是继续发力,6月1日波音出产的ViaSat-2将最高记载提到了300 Gbit/s,期待其他公司继续超越。

而跟着年夜量高通量通信卫星升空,今朝太空中通信当作本已经逐渐迫近地面宽带收集当作本。当我们在从手机2G换到4G甚至5G,上彀从拨号换到宽带甚至光纤时,天上也在进行新一轮的数据革命,它们的最终方针是击败地面,实现人类数据和流量的真正“无线”时代。

4.卡西尼号的富丽谢幕

卡西尼·惠更斯号于1997年升空前去土星,在履历了7年的漫长星际观光后最终抵达,在将惠更斯号登岸器释放到土卫六泰坦概况后,它便起头了漫长的不雅察土星岁月。是以,它是人类汗青上最伟年夜的探测器之一。


卡西尼号在最终七年内的轨道,最后的伟年夜谢幕轨道为中心白色区域(图片来历:NASA/JPL)

到了本年4月份,已经数次耽误卡西尼号使命周期的NASA科学团队颁布发表,卡西尼号最终迎来了它的伟年夜谢幕表演,在9月15日最终进入土星怀抱。

13年的使命周期,卡西尼号为人类传输回来了近500 GB的土星相关的数据,人类科学家为此颁发了近3000篇的科学论文,它完全倾覆了我们对土星甚至太阳系的认知。它的复杂轨道设计和节制,也让人类航天的深空探测、节制和导航手艺获得了极年夜地晋升。

卡西尼号进入土星年夜气起头猛烈摩擦时艺术结果图(图片来历:NASA)

2017年9月15日3时31分48秒(承平洋夏令时),卡西尼号冲进土星年夜气起头猛烈摩擦,12秒钟之后最终解体。而人类所领受到的旌旗灯号,即便在以30万千米/秒的速度疾走,都要期待83分钟才能从遥远的土星传回地球。

卡西尼,愿伟年夜的你,在辉煌中长逝。

3. 军事卫星竞争进入新时代

人类航天发源于二战时代纳粹德国的V2火箭,早期的所有航天使命也都办事于军事行业。因为卫星飞在地球概况几百甚至数万千米处,飞翔速度在3-7千米/秒量级,若是辅以高精度不雅测设备,可以或许获取年夜量谍报信息,远远跨越传统窥伺手段。例如,军平易近两用GPS导航卫星的意义,想必已经不需要过多介绍了。

美军发布的天基洲际导弹预警系统工作状况,及时监控地球每一个角落(图片来历:spacenews)

在2017年,宿世界本家儿要航天年夜国的军事卫星发射可一点都不迷糊。美国空军发射了第九颗天基洲际导弹预警系统卫星SBIRS GEO-3,将洲际导弹发射后的预警速度提高到了惊人的3秒钟;美陆军也发射了新一代近地窥伺Kestrel Eye 2M卫星,谍报侦查局也发射了水兵海洋监督系统第八颗卫星Intruder 8和系列窥伺卫星NROL-42、NROL-52、NROL-76,占有了宿世界军用卫星的绝对制霸地位。这些卫星的手艺程度、发射数目都是积年来的高点。

俄罗斯也不甘示弱发射了EKS-2洲际导弹预保镳星;日本自卫队发射了军用的第二代通信卫星Kirameki-2和第五颗雷达谍报收集卫星IGS-Radar 5;意年夜利也发射了军用的OPTSAT-3000卫星;中国也发射了军平易近两用的遥感30系列和吉林系列等。

军用卫星的程度代表着一个国度航天实力的最岑岭。举个例子好了,已经在轨服役长达27年的哈勃千里镜,是由1976年美国发射的军用锁眼KH-11卫星低配版本(精度调低)改装而来的,和今天的最新版本窥伺卫星早已不成同日而语。

2017年,宿世界各航天年夜国在幕后竞争,那是一块没有硝烟的疆场。

2.Space-X火力全开!

2017年是Space-X最为辉煌的一年,火箭收受接管手艺已经不再是新闻,若是不是出格重型的发射使命都实现了收受接管。

3月20日,第一枚收受接管过的火箭再次发射,这一幕在一年内上演了4次,伊隆马斯克所说的火箭收受接管和降低当作本并没有逗留在路演的PPT上,而是真切实现了。

但即即是新火箭,猎鹰9号仅仅6000万美元的报价就已经足够血洗宿世界航天发射市场,在一年内,猎鹰九号共计实现了17次发射并连结了100%的当作功率,这个数据远远跨越了洛马和波音组合的结合发射联盟的8次。这个数据甚至迫近了航天年夜国俄罗斯(20)和中国(16)的年度总火箭发射量,傲视群雄。

12月15日,Space-X二手火箭+二手飞船组合顺遂升空(图片来历:Space-X)

而与此同时,Space-X并世无双的“黑科技”龙货运飞船是全宿世界独一一个可以收受接管并反复操纵的货运飞船。Space-X不仅在本年完当作了国际空间站货运合同,更是在12月15日实现了震动宿世人的二手火箭+二手飞船再次当作功发射的豪举,要知道此次发射可是在NASA专家委员会的周全查核后完当作的,对于Space-X意义不凡。

此外,Space-X本年起头年夜规模涉足美国军方卫星发射合同,为美国空军、水兵、谍报侦查局等办事,鼎力抢占曾经被美国结合发射联盟垄断的市场。

而在2018年头,Space-X将要试射一旦当作功就将是宿世界现役最强火箭的超重型猎鹰火箭,运力达到54吨,是今朝最强的德尔塔-4重型的两倍摆布。此外,它也在来岁起头执行国际空间站客运飞船合同,这意味着被俄罗斯垄断近10年的国际载人航天市场即将被打破。

2018年Space-X已经签定了30次发射合同,这意味着这个公司已经当作长为宿世界第一的火箭发射力量,无愧是人类贸易航天的最巅峰,它今天的成就,甚至连建立它的伊隆马斯克生怕都没有想到过。

1.重返月球、登岸火星,这回要玩真的了?

人类航天发源于竞争而又必然止步于竞争,曾经苏美的太空竞赛培养了阿波罗登月的神话,而自从1972年阿波罗17号当作功之后,55年内再无人类踏上月球概况。而颠末了21宿世纪的新一轮庞大投资后,2017年的唐纳德·特朗普当局接过新的一棒,颁布发表美国将重返月球并登岸火星,从本年美国所有的动作来看,此次生怕是真的要做了。

7月1日,美国颁布发表重开国家航天委员会,由副总统挂帅。这是汗青上美国第三次成立该委员会,第一次时该委员会全盘成立了今天的NASA及各年夜中间;第二次时,该委员会在里根在朝时代全盘批示了“星球年夜战”,当作为压垮苏联的最后一根稻草。而本年是第三次成立,念头可想而知;

已经烧钱达到3000亿人平易近币级此外太空发射系统和猎户座飞船(图片来历:NASA)

9月22日,NASA颁布发表美国新一代登月/火星火箭太空发射系统和新一代飞船猎户座号将在2019年初次组合发射,方针是环绕月球探测并返回。在曩昔十年内,这一套系统已经烧失落了400多亿美元,今朝各个分系统都测试完毕,在最终调整期待发射;

9月27日,美俄等20个国度颁布发表将会在月球成立名为“深空通道”的月球空间站,从手艺到资金撑持都有了必然包管。

不管最后成长速度如何,可以看到重返月球和登岸火星已经是美国从小布什时代起持续了近20年之久的政策,而本年的跨度无疑最年夜。

或许,时隔60年后,陪同了地球亿万年的月球,将会再次迎来访客。

2017的宿世界航天,布满的是时代的变化和手艺的跨越。2018年这股高潮还将继续,跟着中国再次探测月球、美国探测火星时候窗口又至,相信在载人航天和深空探测范畴,新的一年将会有新的惊喜。

出格申明:因为本文供稿时候为12月19日,后面的几回火箭发射事务并未录入。

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  • 发表于 2017-12-26 00:00
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