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探空火箭設計者:國外質疑為反衛星試驗多慮了

2013年05月28日04:58    來源:新京報    手機看新聞

  原標題:探空火箭反衛星?多慮了!

  “天空突然出現亮點,呈火箭狀,幾秒后就消失了。”5月13日晚,“UFO”一時間成了網上的熱門詞匯。昆明、重慶、武漢、海口等地網友稱,發現了“不明飛行物”。

  5月14日,中國科學院國家空間科學中心網站發布消息稱,5月13日21時左右,我國成功開展高空科學探測試驗。此次試驗在西昌衛星發射中心進行,試驗利用高空探空火箭,對電離層、近地空間的高能粒子和磁場強度與結構進行了原位探測。

  此次引發關注的探空火箭是什麼?記者就此專訪了我國首次使用固液混合發動機為動力的探空火箭“北航2號”設計者之一、北京航空航天大學宇航學院吳俊峰博士。

  2008年,由北京航空航天大學宇航學院15名學生經過兩年時間研制的“北航2號”成功發射,成為我國首次使用固液混合發動機為動力的探空火箭。“北航2號”是無控無旋、氣動穩定的單級探空火箭,其任務是驗証固液混合火箭發動機的性能,同時測量、存儲平流層及以下大氣參數並進行載荷回收。

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  什麼是探空火箭?

  近地空間資源探測試驗工具

  吳俊峰:探空火箭,是火箭家族的一員,主要用於對近地空間環境進行探測,對近地空間資源進行開發實驗,並利用空間特殊的環境條件對空間技術進行試驗。探空火箭通常由任務載荷和火箭運載器兩部分組成,前者是進行探測、實驗和試驗的儀器設備,后者是以火箭發動機為動力,將任務載荷送到一定高度空間的運載器。根據發動機類型的不同,如使用液體火箭發動機、固體火箭發動機或固液混合火箭發動機為動力,相應地稱為液體探空火箭、固體探空火箭和固液探空火箭。

  探空火箭按探空任務的不同,可分為氣象火箭、地球物理火箭、生物實驗火箭、微重力實驗火箭、核試驗火箭和空間技術試驗火箭等。探空火箭攜帶的載荷視任務情況而定,如氣象探空火箭,專門用來探測當地30km-100km高度的氣象參數。其有效載荷為探測儀器、測風系統和定位系統,而探測儀器和定位系統通常集成為“火箭探空儀”。

  2探空火箭有哪些優點?

  覆蓋空域廣、成本低、操作方便

  吳俊峰:對探空氣球通常難以逾越的30km-40km以上,人造地球衛星難以駐留的200km以下空域的探測,探空火箭幾乎是唯一可行的探測方式。相比於探空氣球或人造衛星,探空火箭可覆蓋空域更廣,可直接測量大氣參數的垂直分布。同時,探空火箭成本低,研制生產周期短,操作方便,可機動靈活發射,對探測突發性和短暫大氣現象非常有利。

  探空火箭通常不具備把衛星送入軌道的能力,其與運載火箭飛行軌跡的主要區別之一,是在最高高度時,探空火箭或者探空火箭的載荷速度幾乎為零,而運載火箭載荷的速度(入軌時)接近於第一宇宙速度(7.9km/s)。探空火箭的載荷在達到彈道頂點即最高點后,緊接著會落回到地球上,因此,其探測時間短。當探空火箭設置了回收系統后,可對有效載荷及時進行回收,對探測得的數據資料及早進行分析和研究。

  3探空火箭試驗為何肉眼可見?

  實為火箭散發鋇粉燃燒

  吳俊峰:高空探測火箭攜帶的設備中包括金屬鋇釋放裝置,發射成功后就在200公裡附近的電離層中釋放金屬鋇粉。這也是此次試驗最關鍵的一個要素。釋放裝置在200公裡的太空釋放鋇粉,通過觀測鋇雲擴散、漂移和演化的整個過程,對低緯度空間垂直分布特征及近赤道區電離層的動力學特性研究具有重要意義,實際上就是人工制造了“極光”現象。此次出現明亮而寬大的尾跡,就是探空火箭散發的鋇粉在大氣層頂端燃燒的結果,從而使半個中國都能觀看到這次試驗的景象。

  由於此次探空火箭飛得很高,至少達到了1萬公裡,高過了很多衛星的運行軌道高度,難免會讓人擔心會不會撞上在軌運行的衛星。但天上飛著的衛星,包括已失效的衛星,不到3千顆,運行在離地面200公裡到數萬公裡的空間內,即使是刻意要去碰撞,這種磕碰談何容易。根據中科院的報道,這是一次高空探測試驗,國外質疑為反衛星試驗,隻能說是多慮了。

  4我國探空火箭水平如何?

  先后研制成功二十余型號

  吳俊峰:我國探空火箭的研制起始於1958年,截至目前,先后研制成功的探空火箭有氣象火箭、生物實驗火箭、核試驗火箭和空間技術試驗火箭等二十多個型號,包括“探空七號”系列、“和平”系列、“織女”系列、“挺近”系列及“天鷹”系列探空火箭,除“探空七號”系列使用液體火箭發動機和固體火箭發動機結合的多級動力,其他系列都使用固體火箭發動機為動力。

  美國是世界上發射探空火箭最早、型號最多、數量最多的國家。至上世紀七十年代后,包括美國、蘇聯、歐洲以及中國在內,先后研制和使用探空火箭的國家達到二十多個,研制成功的型號有幾百個,每年發射數千枚探空火箭,其中大部分為氣象火箭。未來探空火箭將依然圍繞其特點,為空間基礎科學研究、空間環境觀測與預報、微重力研究及軍事科技發展等服務。

(來源:新京報)

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