出品:科普中國
建造:太空精釀
監制:中國科學院計較機收集信息中間
1957年5月15日,人類汗青上首枚洲際導彈R7在蘇聯境內升空。在僅僅4個多月后,這種洲際導彈就被改裝為人類汗青上第一種火箭并將第一顆衛星送入太空。此次事務極年夜震撼了工具方陣營,當作為20宿世紀汗青上重年夜事務之一,它的一個直接后果是工具方陣營的太空競賽揭開年夜幕。
到2017年,人類航天已經走過了整整60年。顛末早期50-60年月瘋狂的軍備競賽、70年月的近地空間競爭、80年月的消聲匿跡、90年月的蘇聯覆滅和美國絕對制霸,21宿世紀的人類航天則迎來了百花齊放的最好時代,而2017是個不服凡的一年。
10. 銥星系統絕地更生!
1990年,成長到如日中天的摩托羅拉公司提出了超越阿誰年月理解的銥星衛星移動通信系統打算,估計發射共計77顆衛星,進入7個780千米高的極軌軌道,為全球任何地址的用戶供給直接衛星通信。
銥星的說法也來自于77,這正好是銥元素的核外電子數(現實上只發了66顆,但依然沿用此名字)。摩托羅拉為此投入巨資,以至于在1996-1998年短短3年時候內,所有衛星布網完畢并于1998年11月投入運營。
然而,當作立之時卻趕上美國基于地面基站的移動通信辦事大舉占領各類市場,囊括全球,質量更好、加倍不變的銥星項目卻因為昂貴的造價而掉去競爭力被很快裁減,僅僅在投入運營后半年,這個龐大的小我衛星通信系統就因為無法盈利被迫破產,摩托羅拉從此陷入龐大危機。
一個跨時代的領先手藝,在市排場前敗下陣來。

新一代銥星將實現全球全天候小我無障礙通信,完全解脫地面基站 @IridiumComm
銥星在手藝和性價比之間年夜幅度超越了彼時美國軍方造價高達160億美元的MILSTAR同類系統,比擬而言銥星的當作本僅是其五分之一。是以,在21宿世紀初,美國軍方起頭轉標的目的利用銥星系統作為地面軍事單元的通信體例,銥星迎來重年夜起色。到了2015年,銥星已經有了4億美元的營業額,利潤也跨越了700萬美元,可謂起死回生。
而在2017年,銥星新一代系統正式起頭組網,卷土而來,它的再次扶植不僅帶來了手藝的龐大前進,從能力上也將直接挑戰傳統的移動運營商,依靠地面基站辦事的移動通信將會受到年夜規模沖擊,這可能直接傾覆每小我的手機終端。
新的銥星系統扶植速度依然極為夸張: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。這些全數由Space-X公司的獵鷹九號火箭發射完畢,且實現了火箭一級收受接管和再次利用。估計2018年頭,新一代銥星系統將會成立完畢。
銥星的死而復活速度之快讓人震動,它可否當作為貿易航天里又一個劃時代的豐碑,我們拭目以待。
9.伽利略和斗極周全挑戰GPS
壟斷了人類衛星導航終端長達23年的GPS系統再次迎來了挑戰,分歧于十幾年前蘇聯/俄羅斯的格洛納斯系統后來逐漸式微,此次它的敵手加倍強勁。別離是我國的第三代斗極衛星導航系統和歐洲的伽利略系統,二者所屬國度/地域都有龐大的經濟體量和潛在用戶數目,這將會直接撼動GPS系統的地位。

中國在建的斗極系統(圖片來歷:beidou.gov.cn)
今朝,中國已經發射了25顆衛星,距離35顆的扶植方針僅差兩年;歐洲也在12月12日的一箭四星之后實現了22顆的組網。這意味著宿世界衛星導航市場款式將會重寫,而擁有自立軍平易近兩用系統的中國和歐洲,將會完全解脫對GPS系統的依靠,在軍事、經濟和貿易方面具有更年夜的前進空間。
8.不死老兵聯盟U火箭的“英雄謝幕”
聯盟系列火箭(Soyuz)是蘇聯R7導彈改裝而來的人類第一個火箭家族,也是有史以來最當作功的火箭家族,它的總共發射次數達到了驚人的1871次,占有了宿世界航天火箭發射的30%以上,遙遙領先于任何一個其他的火箭家族。

聯盟U火箭發射起飛剎時(圖片來歷:NASA)
而作為此中最為當作功、對人類影響最為深遠的聯盟U火箭,在本年2月22日履歷了第786次發射、第765次當作功,并將前進號貨運飛船當作功運抵國際空間站,然后這個聞名的火箭以97.3%的發射當作功率正式頒布發表退役了。
固然它的使命被聯盟第二代火箭接力過來,但新一代火箭在它退役后很快出了問題:11月28日一箭多星發射使命掉敗,導致來自俄/美/加/日/挪威/德國/瑞典的19顆衛星全數被毀。人們在憐惜新一代火箭掉敗的同時,也不由自立聯想起聯盟-U火箭的烈士老年末年、壯心不已。
這個類型的火箭曾扛起了蘇聯和俄羅斯航天的輝煌,此刻卻從此進入汗青。
7.開普勒驚天發現:人類是否獨一?
人類在宇宙中是否孤傲?
時至今日,只有飛在太空中的天文千里鏡能給你謎底,這就是2009年升空的開普勒天文千里鏡。
12月14日,它發布了一個年夜新聞:開普勒千里鏡發現了另一個太陽系,它也擁有8顆行星!當作為獨一一個可以和太陽系媲美的系統。

兩個太陽系對比圖(圖片來歷:NASA)
這個臨時被定名為開普勒-90的系統僅在半斤八兩于太陽到地球之間的區域里就發現了8顆行星,實在讓人震動。但更讓人震動的是,它的第八顆行星開普勒-90i竟然是由谷歌公司的人工智能從0起頭經由過程機械進修發現的,超越了頂級天文學家的能力。
這個事務更像是一個標記:跟著人工智能的快速成長,它們已經起頭侵入人類聰明最頂級的科研崗亭。開普勒估量出來的宇宙中近似地球的行星數目在16,999,999,999,983,000,000,000級別,這幾乎是小我類無法兌付的數字。跟著新一代太空千里鏡的升空,人類無疑將會發現更多,也會加倍依靠于人工智能幫忙處置數據。
然而,當它們發現外星生命的陳跡后,將會是由誰、是否、何時、若何做出回覆呢?
6. 宿世界記載:印度一箭104星
2017年02月15日,印度利用極地軌道發射火箭PSLV-XL將共計104顆衛星當作功送入軌道,上面包含了印度/美國/以色列/瑞士/荷蘭/德國/比利時/哈薩克斯坦/阿聯酋/中國的有用載荷,締造了數目上的宿世界記載。

印度PSLV-XL火箭發射剎時(圖片來歷:spaceflightinsider)
固然印度的此條目火箭近地軌道運力僅為3.5噸,與中國長征四號(4噸)、長征三號(6-11噸)、長征二號(9噸)、長征七號(14噸)、長征五號(25噸)不成同日而語,它所發射的衛星也僅僅是重量為千克級的細小衛星,難度很低,近似于撒土豆的結果,與對軌道節制精準度要求極高的一箭兩星/三星/四星等完全不是手藝上的對等程度,但此次當作功意味著印度火箭發射活著界貿易航天發射范疇內的崛起。
因為中國航天深受美國沃爾夫法案沖擊、俄羅斯與烏克蘭因為政治壓力被架空,印度憑借低廉當作本敏捷搶占了低端航天發射范疇,從而賺得了半斤八兩一部門繼續成長火箭研究的經費。除了本次,印度同條目火箭還在6月23日為17國當作功發射了一箭31星使命。
印度航天,另辟門路,也在快速前進。
5.高通量通信時代已經到來
2017年人類航天發射的年夜型衛星(跨越一噸重)里,依然有一半擺布是通信衛星,但比起傳統的通信衛星僅有1-2 Gbit/s通信容量、利用傳統的C波段(4-8 GHz),本年發射的通信衛星則是年夜年夜領先:不僅利用更高頻的Ku(12-18 GHz)和Ka(27-40 GHz)波段,還將通信容量提高到了100 Gbit/s級別。這些衛星也是以被叫做高通量通信衛星。

這一顆ViaSat-2高通量通信衛星能力可以打敗10年前的100顆通信衛星之和(圖片來歷:spacenews)
中國發射了首顆高通量通信衛星實踐十三/中星16號,通信容量達到了20 Gbit/s,不幸掉敗的實踐十八號更是達到了70 Gbit/s。而幾家國際通信衛星公司更是繼續發力,6月1日波音出產的ViaSat-2將最高記載提到了300 Gbit/s,期待其他公司繼續超越。
而跟著年夜量高通量通信衛星升空,今朝太空中通信當作本已經逐漸迫近地面寬帶收集當作本。當我們在從手機2G換到4G甚至5G,上彀從撥號換到寬帶甚至光纖時,天上也在進行新一輪的數據革命,它們的最終方針是擊敗地面,實現人類數據和流量的真正“無線”時代。
4.卡西尼號的富麗謝幕
卡西尼·惠更斯號于1997年升空前去土星,在履歷了7年的漫長星際觀光后最終抵達,在將惠更斯號登岸器釋放到土衛六泰坦概況后,它便起頭了漫長的不雅察土星歲月。是以,它是人類汗青上最偉年夜的探測器之一。
卡西尼號在最終七年內的軌道,最后的偉年夜謝幕軌道為中心白色區域(圖片來歷:NASA/JPL)
到了本年4月份,已經數次耽誤卡西尼號使命周期的NASA科學團隊頒布發表,卡西尼號最終迎來了它的偉年夜謝幕表演,在9月15日最終進入土星懷抱。
13年的使命周期,卡西尼號為人類傳輸回來了近500 GB的土星相關的數據,人類科學家為此頒發了近3000篇的科學論文,它完全傾覆了我們對土星甚至太陽系的認知。它的復雜軌道設計和節制,也讓人類航天的深空探測、節制和導航手藝獲得了極年夜地晉升。

卡西尼號進入土星年夜氣起頭猛烈摩擦時藝術結果圖(圖片來歷:NASA)
2017年9月15日3時31分48秒(承平洋夏令時),卡西尼號沖進土星年夜氣起頭猛烈摩擦,12秒鐘之后最終解體。而人類所領受到的旌旗燈號,即便在以30萬千米/秒的速度疾走,都要期待83分鐘才能從遙遠的土星傳回地球。
卡西尼,愿偉年夜的你,在輝煌中長逝。
3. 軍事衛星競爭進入新時代
人類航天發源于二戰時代納粹德國的V2火箭,早期的所有航天使命也都辦事于軍事行業。因為衛星飛在地球概況幾百甚至數萬千米處,飛翔速度在3-7千米/秒量級,若是輔以高精度不雅測設備,可以或許獲取年夜量諜報信息,遠遠跨越傳統窺伺手段。例如,軍平易近兩用GPS導航衛星的意義,想必已經不需要過多介紹了。

美軍發布的天基洲際導彈預警系統工作狀況,及時監控地球每一個角落(圖片來歷:spacenews)
在2017年,宿世界本家兒要航天年夜國的軍事衛星發射可一點都不迷糊。美國空軍發射了第九顆天基洲際導彈預警系統衛星SBIRS GEO-3,將洲際導彈發射后的預警速度提高到了驚人的3秒鐘;美陸軍也發射了新一代近地窺伺Kestrel Eye 2M衛星,諜報偵查局也發射了水兵海洋監督系統第八顆衛星Intruder 8和系列窺伺衛星NROL-42、NROL-52、NROL-76,占有了宿世界軍用衛星的絕對制霸地位。這些衛星的手藝程度、發射數目都是積年來的高點。
俄羅斯也不甘示弱發射了EKS-2洲際導彈預保鑣星;日本自衛隊發射了軍用的第二代通信衛星Kirameki-2和第五顆雷達諜報收集衛星IGS-Radar 5;意年夜利也發射了軍用的OPTSAT-3000衛星;中國也發射了軍平易近兩用的遙感30系列和吉林系列等。
軍用衛星的程度代表著一個國度航天實力的最岑嶺。舉個例子好了,已經在軌服役長達27年的哈勃千里鏡,是由1976年美國發射的軍用鎖眼KH-11衛星低配版本(精度調低)改裝而來的,和今天的最新版本窺伺衛星早已不成同日而語。
2017年,宿世界各航天年夜國在幕后競爭,那是一塊沒有硝煙的疆場。
2.Space-X火力全開!
2017年是Space-X最為輝煌的一年,火箭收受接管手藝已經不再是新聞,若是不是出格重型的發射使命都實現了收受接管。
3月20日,第一枚收受接管過的火箭再次發射,這一幕在一年內上演了4次,伊隆馬斯克所說的火箭收受接管和降低當作本并沒有逗留在路演的PPT上,而是真切實現了。
但即即是新火箭,獵鷹9號僅僅6000萬美元的報價就已經足夠血洗宿世界航天發射市場,在一年內,獵鷹九號共計實現了17次發射并連結了100%的當作功率,這個數據遠遠跨越了洛馬和波音組合的結合發射聯盟的8次。這個數據甚至迫近了航天年夜國俄羅斯(20)和中國(16)的年度總火箭發射量,傲視群雄。

12月15日,Space-X二手火箭+二手飛船組合順遂升空(圖片來歷:Space-X)
而與此同時,Space-X并世無雙的“黑科技”龍貨運飛船是全宿世界獨一一個可以收受接管并反復操縱的貨運飛船。Space-X不僅在本年完當作了國際空間站貨運合同,更是在12月15日實現了震動宿世人的二手火箭+二手飛船再次當作功發射的豪舉,要知道此次發射可是在NASA專家委員會的周全查核后完當作的,對于Space-X意義不凡。
此外,Space-X本年起頭年夜規模涉足美國軍方衛星發射合同,為美國空軍、水兵、諜報偵查局等辦事,鼎力搶占曾經被美國結合發射聯盟壟斷的市場。
而在2018年頭,Space-X將要試射一旦當作功就將是宿世界現役最強火箭的超重型獵鷹火箭,運力達到54噸,是今朝最強的德爾塔-4重型的兩倍擺布。此外,它也在來歲起頭執行國際空間站客運飛船合同,這意味著被俄羅斯壟斷近10年的國際載人航天市場即將被打破。
2018年Space-X已經簽定了30次發射合同,這意味著這個公司已經當作長為宿世界第一的火箭發射力量,無愧是人類貿易航天的最巔峰,它今天的成就,甚至連建立它的伊隆馬斯克生怕都沒有想到過。
1.重返月球、登岸火星,這回要玩真的了?
人類航天發源于競爭而又必然止步于競爭,曾經蘇美的太空競賽培養了阿波羅登月的神話,而自從1972年阿波羅17號當作功之后,55年內再無人類踏上月球概況。而顛末了21宿世紀的新一輪龐大投資后,2017年的唐納德·特朗普當局接過新的一棒,頒布發表美國將重返月球并登岸火星,從本年美國所有的動作來看,此次生怕是真的要做了。
7月1日,美國頒布發表重開國家航天委員會,由副總統掛帥。這是汗青上美國第三次成立該委員會,第一次時該委員會全盤成立了今天的NASA及各年夜中間;第二次時,該委員會在里根在朝時代全盤批示了“星球年夜戰”,當作為壓垮蘇聯的最后一根稻草。而本年是第三次成立,念頭可想而知;

已經燒錢達到3000億人平易近幣級此外太空發射系統和獵戶座飛船(圖片來歷:NASA)
9月22日,NASA頒布發表美國新一代登月/火星火箭太空發射系統和新一代飛船獵戶座號將在2019年初次組合發射,方針是環繞月球探測并返回。在曩昔十年內,這一套系統已經燒失落了400多億美元,今朝各個分系統都測試完畢,在最終調整期待發射;
9月27日,美俄等20個國度頒布發表將會在月球成立名為“深空通道”的月球空間站,從手藝到資金撐持都有了必然包管。
不管最后成長速度如何,可以看到重返月球和登岸火星已經是美國從小布什時代起持續了近20年之久的政策,而本年的跨度無疑最年夜。
或許,時隔60年后,陪同了地球億萬年的月球,將會再次迎來訪客。
2017的宿世界航天,布滿的是時代的變化和手藝的跨越。2018年這股高潮還將繼續,跟著中國再次探測月球、美國探測火星時候窗口又至,相信在載人航天和深空探測范疇,新的一年將會有新的驚喜。
出格申明:因為本文供稿時候為12月19日,后面的幾回火箭發射事務并未錄入。

“科普中國”是中國科協帶同社會各方操縱信息化手段開展科學傳布的科學權勢巨子品牌。
本文由科普中國融合創作出品,轉載請注明出處。
0 篇文章
如果覺得我的文章對您有用,請隨意打賞。你的支持將鼓勵我繼續創作!