春節期間前後的世界軍用與民用航天發射

小火箭出品

本文作者：邢強博士

原文題目：春節期間前後的世界軍用與民用航天發射

金雞報曉，在迎來新春佳節之際，小火箭在此祝大家春節快樂！一切順利！

本文將對春節期間（時間稍向前回溯到2017年1月24日）至2017年2月20日之前的世界範圍內的軍用和民用航天發射活動進行回顧和預報。

今年春節前後，世界範圍內的軍用和民用航天活動相當活躍，而且具有各自國家裡程碑式意義的發射活動有很多：日本發射了防務省第一顆軍用通信衛星，結束了日本長期以來租用民用衛星進行軍事通信的歷史；中國將發射有史以來第一個中國人自己的太空望遠鏡；印度或許會發射一箭83星（或者一箭103星）來刷新世界紀錄；另有大量軍用和民用發射活動，詳見小火箭的這篇文章。

1月24日

日本發射軍用通信衛星

發射時刻：北京時間2017年1月24日下午3點44分。

發射地點：日本種子島太空中心

運載工具：三菱重工 H-IIA火箭

H-IIA運載火箭是由日本三菱重工研製的二級運載火箭，近地軌道能力為15噸，同步轉移軌道運載能力為6噸，可用於將衛星送至地球同步衛星軌道的商業發射，也可用於發射月球軌道探測器、行星際飛行的深空探測器或是軍用衛星。

發射載荷：DSN-2軍用通信衛星

小火箭點評：DSN-2軍用通信衛星由DSN公司研製，因此被冠以這個名字。實際上，該衛星還有一個別稱「Kirameki-2」，也就是「煌-2」。對於日本來說，這顆衛星具有劃時代的意義：這是日本防衛省擁有的第一顆軍用通信衛星，徹底結束了之前日本防衛省需要借用民用通信衛星進行衛星軍事通信的歷史。

這顆衛星基於DS2000匯流排，工作在X波段，具有大容量和高速度的特點，將大幅提升日本海陸空自衛隊的通信能力。該星的預期服役壽命為15年。（也就是說，在15年之內，如果東北亞地區爆發相關戰事的話，這顆衛星將承擔重要的軍事通信任務。）

儘管人們多次呼籲要盡量避免太空的軍事化，但是，日本還是在2008年和2012年兩次修正法案，終於刪除了「日本的太空探索活動僅限於和平目的」這一條款。

另外，不要被日本的這顆「煌-2」衛星的編號迷惑了。其實這是日本軍事通信衛星的首星。第2顆衛星「煌-1」衛星預計在2018年發射升空。鑒於H-IIA火箭的成功率、發射密度等考慮，「煌-1」衛星最好的選擇是由阿麗亞娜-5型火箭來進行發射。第3顆衛星「煌-3」則預計會在2020年升空。另外，還有一份持續到2031年3月的軍用通信衛星的升級計劃。

1月27日（或擇機）

中國發射太空望遠鏡

發射地點：中國酒泉衛星發射基地

這裡是唐代詩人岑參筆下的大漠：「君不見走馬川行雪海邊，平沙莽莽黃入天。 輪台九月風夜吼，一川碎石大如斗，隨風滿地石亂走。」

同時，這裡也是中國最早建成的運載火箭發射基地。

運載工具：長征2號丁運載火箭

這款二級液體燃料火箭是國際發射市場上的明星，特別適合用來發射近地軌道和太陽同步軌道衛星。自1992年首次發射以來，已經為中國、土耳其、委內瑞拉等國成功發射了30多顆衛星。

發射載荷：HXMT

小火箭點評：HXMT是Hard X-ray Modulation Telescope 的縮寫，也就是硬X射線調製望遠鏡。這是中國有史以來發射的第一個空間天文衛星。所謂硬X射線就是指波長在0.01納米到0.1納米之間的X射線，這個波段的X射線的能量相對較高。而波長在0.1納米以上的X射線，其能量相對較低，就會被稱作軟X射線了。

硬X射線調製望遠鏡可以實現高靈敏度、寬波段的X射線成像巡天，同時對於研究中子星、黑洞等高能天體提供強有力的硬體支持。期待HXMT太空望遠鏡能夠刷新人類對高能宇宙的認識吧！預祝一切順利！

1月27日（或2月份）

印度發射一箭83星（或一箭103星）

具體發射時間：預計為北京時間1月27日上午8點整。

發射地點：印度薩迪什·達萬航天中心

北緯13° 43′ 12″

發射載荷：83顆來自德國、美國、以色列、哈薩克和荷蘭等國的衛星（或許還有追加的另外20顆衛星，達到103顆的數量，這個需要在這幾天的時間內進一步確認。）

這麼多衛星，怎麼弄？小火箭之前做過印度PSLV火箭的詳細計算和分析，這裡取之前的PSLV火箭一箭5星的彈道來說明：（3顆DMC3衛星，各自重447kg；1顆CBNT-1衛星，重91kg，1顆DeOrbitSail衛星，重7kg），通過表格的方式來展示PSLV火箭的典型彈道特徵點。

不知道大家有沒有注意到，在0時刻，火箭本身已經有了452米/秒的速度了。這是怎麼回事呢？火箭還沒點火就已經超聲速了？其實，在計算彈道的時候，小火箭採用的是慣性坐標系。這個速度本身疊加了地球自轉的線速度。在赤道上，地球自轉線速度約為466米/秒，隨著緯度的增加，線速度逐漸減小，這也就是發射場靠近赤道越近越有利於提升載荷能力的原因。

在印度薩迪什·達萬航天中心北緯13° 43′ 12″ 的發射架上，火箭在尚未點火的時候，就擁有了452米/秒的相對於慣性空間的速度了。

低緯度使得印度的薩迪什·達萬航天中心擁有了良好的發射條件。詳見小火箭的公號文章《誰說三哥不行？印度火箭給中國公司發過衛星》。

1月28日（大年初一）

歐洲用聯盟火箭發射通信衛星

發射地點：法屬蓋亞那庫魯航天中心

嗯，羨煞旁人的極其靠近赤道的航天發射基地。

神奇的一幕出現了：帶有濃郁蘇聯風格的聯盟火箭（有關該火箭的詳細分析，見小火箭的公號文章《1863次發射！開啟人類航天時代的R-7導彈》）矗立在南美洲的大西洋畔，而廠房上面，則有巨大的歐空局標誌。

是的，按照協議，法國允許俄羅斯的聯盟火箭在法屬蓋亞那的庫魯航天基地發射。這枚高46.2米，最大直徑10.3米，發射重量為308噸的火箭正運往發射基地。攝於2017年1月24日。

根據小火箭剛剛收到的消息，該火箭的具體發射時間定為：北京時間2017年1月28日上午9點03分。（正月初一上午）

發射載荷：Hispasat 36W-1通信衛星。

該衛星擁有20個Ku波段轉發器（Ku波段衛星單轉發器功率一般比較大，多採用賦形波束覆蓋）和3個Ka波段轉發器，其中，Ku波段具體工作頻率為33MHz和36MHz，Ka波段的具體工作頻率為144MHz。

這種通信衛星運行在赤道上方35786公里處的地球靜止軌道上（該軌道上航天器的運行方向和地球自轉方向一致。在地球靜止軌道上的航天器繞地球運行一周的時間和地球自轉周期相同，因此，在地面觀測者看來，這樣的航天器是在天空固定不動的。）

另外，小火箭補充說明一下，Hispasat 36W衛星後面的這個36W，指的是衛星定點於西經36°的位置。（嗯，對於靜止軌道衛星來說，通常看名字就能夠知道她們將會運行在什麼地方了。）

2月份（或擇機）

中國發射氣象衛星

中國將在2017年的第一季度用長征4號丙運載火箭發射風雲三號氣象衛星04星。

風雲三號（FY-3）衛星屬於中國第二代極軌氣象衛星，其概念設計始於20世紀90年代。

有關氣象衛星的詳細內容，小火箭將專門寫一篇文章。謹在此預祝髮射獲得圓滿成功。

2月份擇機

SpaceX發射多顆衛星

如果計劃順利，SpaceX公司將在今年2月份，用獵鷹9號全推力版火箭在肯尼迪航天中心、范登堡空軍基地等地，發射SHERPA、SES-11、Echostar-23、SAOCOM 1A等多顆衛星。

另外，SpaceX公司還將在2月份執行一次向國際空間站運送貨物的任務。

2月15日

SpaceX向國際空間站運貨

具體發射地點：美國肯尼迪航天中心第39A發射工位。

具體發射時間：暫定為北京時間2017年2月15日上午8點。

這將是SpaceX公司第10次向國際空間站運送貨物，同時也是龍飛船的第12次發射，祝順利。

2月擇機

質子火箭發射衛星

質子火箭以20.7噸的近地軌道運載能力超過了聯盟火箭（6.45噸），成為了蘇聯留給俄羅斯的運載能力最強的運載火箭。

今年2月份，質子火箭將攜帶和風-M上面級，發射EchoStar 21衛星。

帶有上面級的質子系列火箭擁有6.92噸的地球同步轉移軌道的運載能力。還記得質子火箭與和風-M上面級是怎樣把衛星送上地球同步轉移軌道的么？在這裡，還是稍微複習一下吧：

基本上，要想把衛星（或者其他載荷）送到地球同步軌道上的話，需要12步（小火箭給出的這個算例以從拜科努爾基地發射的質子-M運載火箭為基準）：

火箭發射；

上面級分離；

上面級第1次點火；

進入一個距離地面173千米，傾角為51.5°的停泊圓軌道（此時，研製質子火箭基礎級的兄弟們可以慶祝了）；

上面級第2次點火，開始變軌；

進入一個近地點295千米，遠地點6000千米，傾角為51.0°的橢圓軌道；

拋掉和風上面級的外掛貯箱；（做軌道設計的同學，要注意，和風上面級的外掛貯箱的拋棄對後續軌道的計算有重要影響，計算和複核軌道數據的時候，要加以考慮。）

上面級第3次和第4次點火，再次變軌，進入轉移軌道；

和風上面級的外掛貯箱進入一個近地點361千米，遠地點14930千米，傾角50.8°的臨時軌道；

轉移軌道參數：近地點475千米，遠地點65044千米，軌道傾角50.5°；

上面級第5次點火，終於進入目標軌道；

釋放載荷，該算例中，衛星在東經135.8°的赤道上方。

2月10日（或擇機）

洛克希德·馬丁發射軍用衛星

具體發射地點：范登堡空軍基地

運載工具：宇宙神V 401

注意美國宇宙神V運載火箭的第一級，採用了1台帶有2個燃燒室的RD-180發動機。該發動機發展自蘇聯的RD-170發動機。蘇聯設計的發動機在美國的運載火箭上使用並且用於發生美國的軍用衛星，實在令人感慨萬千。有關RD-180發動機，詳見小火箭的公號文章《RD-170：世界上推力最大的液體火箭發動機》。

發射載荷為NROL-79任務，應該是一顆軍用偵察衛星。

另外，美國預計會在2月份發射AEHF-4衛星和ORS-5衛星。

其中，AEHF-4衛星是洛克希德·馬丁公司為美國空軍研製的第4顆先進極高頻衛星，原本計劃在1月26日發射，據小火箭最新的消息，應該已經推遲到了今年2月份，由宇宙神V 531型火箭在卡納維拉爾角發射。

而ORS-5，也叫做感測器衛星（SensorSat），是麻省理工學院的林肯實驗室研製的，用於從近地軌道掃描地球同步軌道帶。這顆偵察衛星由美國空軍委託私人航天公司——軌道科學公司用米諾陶IV型火箭發射。

2月擇機

阿麗亞娜5發射衛星

因故在今年1月份推遲發射的阿麗亞娜5火箭或將在今年2月份得到新的發射窗口。

感謝大家對小火箭的支持！

版權聲明：

本文已由邢強博士獨家授權小火箭刊發，禁止非授權轉載，歡迎朋友圈轉發。

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