观察|雄心勃勃的伊朗航天梦:射火箭、发卫星、送人上太空

作者: 分类: 时间: 2019-04-14 评论: 暂无评论

据新华社2月9日报道,伊朗5日成功发射“友谊”号通信卫星。美国商业卫星服务提供商数字地球公司发布卫星照片显示,伊朗伊玛目霍梅尼国家航天中心5日出现了一枚火箭,6日火箭从卫星照片上消失,发射台似乎留下燃烧痕迹。

照片还显示,发射台上用波斯语写有“40周年”、“伊朗制造”字样,可能与伊朗2月正在庆祝的伊斯兰革命胜利40周年有关。自2009年首次使用国产火箭成功发射卫星,成为世界上第九个拥有卫星发射能力的国家后,伊朗提出了雄心勃勃的航天计划,包括发射侦察卫星、通信卫星、载人航天等项目,引人瞩目。

伊朗航天技术实力如何?发展前景又如何?

伊朗“使者”-2火箭。

卫星:侦察、通信不同用途都发展

此次发射的“杜思提”卫星工作轨道约为离地面250千米的低轨道,重约50千克,是一颗实验型通信卫星,主要用于验证伊朗低轨道通信技术。由于伊朗目前不具备发射地球同步轨道卫星的能力,伊朗发射的低轨道小型通信卫星只有以组网的形式才能充分发挥作用。因此,“杜思提”卫星成熟之后,伊朗会发射一定数量的低轨道通信卫星,满足伊朗军方和国内的通信需求。

伊朗的第一颗卫星是2005年10月同俄罗斯合作发射的遥感卫星SINA卫星,该卫星分辨率约为50米,使用寿命3年,使得伊朗军队在外太空侦察能力上取得进展。而伊朗第一颗使用国产火箭发射的卫星在2009年2月3日发射成功,当时伊朗用“使者”-2火箭成功将其自主研发卫星 “希望”号送入预定轨道,从而使伊朗成为世界第九个拥有卫星发射能力的国家。该消息让西方国家大为震动,多国政府和媒体当时对此表示严重关注。“希望”号卫星每24小时环绕地球15圈,卫星携带了遥感、遥测、数据处理、卫星控制和远程通信等系统,主要用于收集数据和测试设备。卫星将在绕轨道运行1至3个月后返回地面,所得数据将用于发展伊朗未来发射的长期运行卫星。

“使者”-2火箭发射。图片来源:Tasnimnews

伊朗首颗卫星技术验证色彩比较浓,主要还是解决有无问题。首颗卫星发射成功之后,伊朗将精力放在应用卫星上。2009年~2015年,伊朗不断尝试建造不同类型的卫星,并陆续发射了4颗卫星,实现了对通讯、制图和微小卫星的自主研发。包括“观测”-1号、“科工先驱”号和“黎明”号。

2011年6月15日,伊朗成功将“观测”-1号卫星发射升空,该卫星是伊朗首颗国产对地遥感卫星,运行在260公里高的轨道,每24小时能绕地15周,寿命2个月。 “科工先驱”号是一颗地球观测卫星,在2012年2月3日发射成功,可用于监测天气和自然灾害。该卫星重50公斤位,每90分钟绕地球一周,向伊朗传回一次图像。 2015年2月,伊朗自主国产卫星“黎明”号发射成功,数小时后,成功实现了数据的传输。“黎明”号卫星的主要特点是可以实现在250~450公里范围内的自由变轨。该卫星搭载了GPS导航系统,并可用于拍摄和传送高精度图像,伊朗是中东地区唯一拥有这项卫星技术的国家。

上个月15日,伊朗计划使用“使者”-2火箭将“埃米尔卡比尔之声”号卫星送入太空,但由于火箭第三级出现问题,发射以失败告终。“埃米尔卡比尔之声”号卫星又称“埃米尔·卡比尔理工大学星”(AUTSAT),由埃米尔·卡比尔理工大学设计建造,重90千克,用于遥感和存储-转发式通信。星上载有地面分辨率优于40米的成像仪和一个通信有效载荷,可用于评估地震和干旱等自然灾害所造成的损失,并能用于耕地普查。

从近几年伊朗发射的卫星来看,主要是遥感和通信卫星,这两种卫星也是最常用、需求最多的卫星。这些卫星重量大部分低于200千克,属于微小卫星,这一方面是受制于伊朗火箭的运载能力;另一方面是随着微小卫星技术的发展,其已能满足人类的需求。

伊朗展示的多种卫星,都是重量低于200千克的微小卫星。

火箭:源于导弹,运载能力小

综合多方信息,此次发射“友谊”号卫星的火箭是“使者”-1B型火箭。该火箭是“使者”-1火箭的改进型,而“使者”火箭又是以“探索者”-5探空火箭(由“流星”-3中程弹道导弹改装而成)为基础发展而来的。“使者”-1火箭为采用两级构型,长22米,直径1.25米,重26吨,第一级由“流星”3加大而来,并联了2台“流星”-3导弹的液体发动机,燃料为TM-185(20%的汽油和80%的煤油),第二级也设有2台发动机,火箭最大运载能力50千克。

“使者”-1火箭后来发展出了1A和1B两种改进型,1A型略有改进,而1B型第一级改用新的燃料组合,以增大推力,运载能力可能提高至65千克左右。2008年8月17日,“使者”-1号火箭进行了首次发射,美国情报信息显示,卫星没有进入预定轨道,发射失败。包括此次发射在内,“使者”-1系列火箭已经进行7次发射,其中4次取得成功。在2015年2月2日的上次发射中,“使者”-1B型火箭发射了“黎明”号卫星。

准备发射的“探索者”-5火箭。

“使者”-2(又被称为“神鸟”)是伊朗研制的第二种运载火箭,火箭高27米,起飞重量约87吨,500公里轨道运载能力250千克(一说是低轨运载能力350千克)。火箭第一级直径2.5米,并联了4台源自“使者”-1火箭的发动机。4台主发动机为固定安装,方向控制采用4台小型游动发动机。第一级可能与传言中的“流星”-5远程弹道导弹相同的技术,并且很可能与朝鲜的“银河”-2号火箭有技术联系。

“使者”-2火箭第二级可能是“使者”-1第二级的加大型号,并联了4台发动机。专家分析认为,“使者”-2火箭采用三级构型,可能配备一个小型固体燃料火箭作为第三级。该火箭在2016年3月进行了首次亚轨道试飞,2017年7月进行了首次入轨发射尝试,但以失败告终。上个月15日的发射是该火箭的第三次发射,伊朗官员称,火箭一二级分离正常,但第三级未能达到预定速度,未能将卫星送入预定轨道。“使者”-2火箭也有两个改进型号——2A和2B,“使者”-2B火箭采用了长度更长的第一级,以携带更多燃料,提升火箭的运载能力。

伊朗展出的液体火箭发动机。

“使者”-2火箭和航天大国早期运载火箭技术上基本相当。以中国1970年发射“东方红”-1号卫星的“长征一号”运载火箭为例,“长征一号”火箭全长29.86米,最大直径2.25米,发射重量81.6吨,起飞推力112吨,能把300千克重的卫星送入440公里高的近地轨道。

和许多航天国家早期发展一样,伊朗运载火箭技术与中远程弹道导弹技术有密切的联系,无论是“使者”-1系列还是“使者”-2系列,其运载能力都比较低,无法发射重量比较大的运用卫星。随着伊朗液体火箭发动机技术的发展,伊朗未来将研制出运载能力更大的火箭。

图综合多方信息,此次发射“友谊”号卫星的火箭是“使者”-1B型火箭。图为,美国商业遥感卫星拍摄的伊朗航天发射场。

载人航天:开展技术探索,但最终下马

挤入成员屈指可数的世界航天俱乐部大大刺激了伊朗的太空雄心。虽然伊朗是世界航天俱乐部的“新人”,但其在航天领域表现却相当活跃,不但在应用卫星发射方面频传捷报,而且还制定了雄心勃勃的载人航天计划。

此前,伊朗计划在2020年左右将首位航天员送入太空。伊朗目前已经多次运用太空舱进行搭载动物的试验,为载人航天积累相关经验。2010年2月,伊朗使用“探索者”-3号探空火箭成功发射一个太空舱,将乌龟、实验鼠、蠕虫等生物送入太空。2011年3月,伊朗又发射一枚“探索者”-4号探空火箭,成功将一个实验太空舱送入近地轨道,太空舱可以搭载一只猴子,但这次是前期发射测试,没有搭载任何动物。伊朗航天局通过这次发射检测了火箭发动机、箭舱分离、信息回传等设备和技术。2013年1月,伊朗使用“探索者”-5号火箭将载有一只恒河猴(猴子)的太空舱送入了亚轨道高空,并在20分钟后返回地球,着陆点距离发射点90公里左右,着陆后猴子的生命体征正常。这是伊朗首次将大型活体动物送入太空,此举是为2020年将航天员送上太空做准备。

2013年1月,伊朗使用“探索者”-5号火箭将载有一只恒河猴(猴子)的太空舱送入了亚轨道高空。

在2015年“曙光旬”期间,伊朗向外界首次展示载人飞船模型。根据伊朗航天局公布的信息,载人飞船高2.3米,最大直径2.3米,重1800千克,载人飞船外形采用钟型设计,只能搭载一名航天员。之后,伊朗航空航天研究院官员在2016年10月表示,将航天员送入太空是伊朗科研的首要任务,该院正在进行53个科研项目,为2025年将航天员送入太空做准备。这一表述意味着伊朗推迟了载人航天发射的时间。外界分析认为,载人飞船模型的展出表明伊朗载人航天计划正在深度推进,一旦运载火箭运载能力不足问题解决之后,伊朗载人航天梦如期实现的可能性非常高。

在2015年“曙光旬”期间,伊朗向外界首次展示载人飞船模型。

但众所周知,载人航天是一个高投入、高技术和高风险的计划,对一个国家航天技术实力和财政实力要求非常高,只有一些航天大国或强国才能“玩转”,至今掌握完整载人航天技术的只有中国、俄罗斯和美国三个国家。对于目前只研制了运载能力300千克左右火箭的伊朗而言,2020年将航天员送入太空无异于“异想天开”。2017年6月,伊朗一家通讯社报道称,伊航天局已砍掉了该国的载人航天计划,称该项目需在15年里耗资150~200亿美元。国际原油价格下降和国际制裁的双重作用下,伊朗的经济近几年一直处于困境状态,砍掉耗资庞大的载人航天项目也是正确之举。

该文章转载自:七先锋资源网

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