杂谈航天发射的数量竞赛和成功率等问题「上」( 二 )


轨道的不同和卫星的能力之间有着紧密的关系 , 比如照相侦察卫星需要轨道能低一些 , 这个很好理解 , 轨道越低则可以看的更清楚一些 。 当然也不能太低 , 轨道越低就越接近大气层上缘 , 阻力会越大 , 轨道丧失高度会越快 。 通信卫星和预警则首选地球同步轨道 , 当然需要兼顾北极地区的话会选择大椭圆轨道 , 此外一些电子侦察卫星等也会选择这么高的轨道 。
载荷的性能很关键
大约从 1966年开始 , 苏联的航天发射次数就开始快速超过美国 , 甚至达到美国很多倍 。 在冷战时期 , 有很多年苏联甚至保持每年上百次的火箭发射 , 而目的则是部署各种军事卫星 , 但不难发现 , 在保持的同时在轨的军事卫星数量上 , 苏联却从来没有什么优势 。 这又是为什么呢 , 苏联往天上射的火箭都钻黑洞了吗?原因是苏联的卫星往往寿命极短 , 比如1985年苏联就发射了33颗照相侦察卫星 , 但这些侦察卫星的寿命只有几周 , 也就是说 , 只要这种发射活动停止一个月 , 地球轨道上就基本没有苏联的照相侦察卫星了 。 苏联人自然只能是一枚接一枚地往天上发射 。 相比之下 , 冷战时美国一般发射的是类似锁眼这样的携带大量燃料 , 可以在轨工作几年乃至十几年的重型间谍卫星 , 那么当一国在一年内发射一颗卫星在轨工作10年 , 和另一国每年发20颗寿命3星期的卫星连续射10年 , 在实际使用效果上其实并无大的差别 。 当然 , 冷战时期的例子稍显极端 , 但基本的逻辑是不难理解的 , 而且当代还有另一个侧面的极端例子 , 那就是纳米卫星 , 印度现在一箭几十颗卫星的事情也干了不止一次 , 自然不会有人觉得印度在世界卫星领域独占鳌头了 , 那种大学生手工也可以做出的“土豆卫星” , 在能力上是无法替代真正的大型卫星的 。
因此如果谁想通过航天发射任务来评估各国航天活动的情况 , 与其只是简单地数一数火箭发射了多少枚 , 不妨多从其他角度来做评估:
首先注意一下这些发射仅仅是国际商业发射还是本国的载荷发射 。 一次火箭发射收费几千万到一亿美元很普遍 , 而一颗卫星则动辄几亿美元 。 因此哪怕从产值角度看 , 一次发射任务中的载荷是谁造的 , 比这枚发射它的火箭是谁造的其实更重要 。 中国用“长征”3火箭发射一枚本国研制的遥感卫星的意义 , 显然远超欧洲阿里亚娜公司用“阿里亚娜”5火箭发射一颗国际运营商从美国采购的通讯卫星 。
其次看看是哪款火箭 。 如果以俄国“联盟”火箭作为一个参照 , 更重型火箭如“德尔塔”4、“质子”、“长征”5、“阿里亚娜”5等的发射费用本身就会比较昂贵 , 而其搭载的载荷要么在军事上 , 要么在民用应用或者科学研究上有重要价值 , 这种重型火箭发射的数量是实打实的航天实力的体现 , 它们的发射次数显然需要乘上一个大于1的加权指数 。 而那些低地球轨道运送能力只有2~3吨或者更小的火箭 , 比如印度的PLSV、美国的“米诺淘”、中国的“长征”2甲乙丙等型号 , 显然需要乘以小于1的系数 。 当然 , 这里只是一个大致的粗略评估 , 并不是要把问题绝对化 。

那么最后要注意的就是被发射的载荷本身的技术水平和价值了 。 我们所熟知的“卡西尼”号土星探测器计划花费30多亿美元 , 重达6.4吨 , 要被送往十几亿千米外的土星 , 所以就要依赖当时最强力的火箭之一“大力神”4号发射 , 而“好奇”号火星探测器计划的花费则达到25亿美元 , 用的“宇宙神”5火箭发射 , 并且采用了4台固体助推器的541大推力构型来发射 。 至于美国军方的卫星 , 像大型侦察卫星、预警卫星等都是凝聚了巨额的投资和尖端技术 , 一般也都是几亿到十几亿美元的价格 。
事实上每年美国官方的发射数量并不算多 , 单看国际空间站建成而航天飞机退役后的这个时期 , 主要有这么几大类 , 就民用而言 , 首先是为国际空间站提供补给的货运飞船 , 这个任务是由美国SpaceX公司的“龙”飞船和“天鹅座”飞船负责 , 至于载人运送任务暂时是由俄国的“联盟”飞船负责 。 其次是NASA的深空探测器 , 如2006年发射的“地平线”号冥王星探测器 , 还有就是各种民用通信卫星、气象卫星、科学研究卫星等 。 而军方及情报机构的载荷主要有预警卫星、光学侦察卫星、电子侦察卫星、GPS导航卫星、军事通信卫星等 。

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