中美俄航天技术大盘点：运载火箭能力谁更强？

<p>　　国际在线报道：中国执行载人航天工程首次空间交会对接任务的“天宫一号”目标飞行器即将发射升空。“天宫一号”目标飞行器并不是实际意义上的空间站，而是太空试验平台，是未来载人空间站的实验版。历史上，独立开发出空间站的只有苏联和美国两个国家，它们都是首先研制发射实验性的空间站而后再发射、建造实际意义的空间站的。那么“天宫一号”与苏联和美国的实验性空间站相比有怎样的异同？我们从运载火箭能力、航天测控水平两个方面来进行比较。</p><p>　　<strong>运载火箭技术水平与美俄仍有差距</strong></p><p>　　苏联在1971年发射的实验性空间站“礼炮一号”（ Salyut1） 总重约18.5吨 ，美国于1973年发射的第一个环绕地球的试验性航天站“天空实验室”（ Skylab）总重约77.5吨，而中国的“天宫一号”目标飞行器的重量约8吨。航天器发射重量的背后是各国运载火箭的技术实力的具体体现。</p><p>　　苏联发射“礼炮一号”（ Salyut1）所使用的是“质子-K号”（ Proton－Ｋ SL-13）运载火箭，它具有将近20吨的近地轨道运载能力。而在1987年首次发射的“能源号”（ Energy SL-17）运载火箭更是拥有超过100吨的近地轨道运载能力。目前俄罗斯主要使用的运载火箭是“质子M号”，其近地轨道运载能力达到24吨。</p><p>　　美国发射“天空实验室”（ Skylab）所使用的是“土星5号”运载火箭（Saturn V），它拥有118吨的近地轨道运载能力，并且曾经将9艘“阿波罗号”（ Apollo）飞船成功送入太空，为美国登月计划立下了汗马功劳。目前美国主要使用的运载火箭分别是由波音综合国防系统集团（IDS）设计的“德尔塔4”（Delta 4）和由洛克希德·马丁公司“宇宙神5”（Atlas5）。它们都是近地轨道运载能力超过20吨级的运载火箭。</p><p>　　中国即将发射的“天宫一号”目标飞行器选用的是“长征-2F” (CZ-2F)运载火箭，它的近地轨道运载能力在8吨左右。</p><p>　　发展航天事业、建设太空站，需要大推力运载火箭的支撑。中国是世界上第三个掌握载人运载火箭、第二个掌握液氢液氧火箭发动机高空二次点火技术的国家，但是通过简单的近地轨道运载能力的对比，不难看出，中国的运载火箭技术与国际先进水平仍有差距。</p><p>　　<strong>航天检测水平将随新项目建成而大幅提高</strong></p><p>　　当运载火箭带着航天器轰鸣着奔向太空的时候，才只是这一次航天活动的序幕。此时此刻，脱离了地球的火箭和航天器依旧被一只无形的大手牢牢控制着，这只大手就是航天测控系统。</p><p>　　对航空器的测控包括三部分：跟踪、遥测、遥控。航天测控水平，是一个国家航天事业发展水平的重要标志。</p><p>　　中国航天测控网从1967年开始建设，目前已建成包括北京、西安、酒泉测控中心，多个地面测量站，海上测量船队及卡拉奇等海外观测站在内的功能完善的测控系统。但是与美国和俄罗斯的航天测控系统相比还是有不小差距。</p><p>　　从硬件上来说，中国目前口径最大的测控天线在北京，直径为50米，而俄罗斯的“木星”测控系统的天线口径为直径70米，美国深空测控网的三个深空测控站也都拥有70米直径的测控天线。此外美国还拥有世界上最大的射电望远镜直径305米的阿雷西博（Arecibo）。</p><p>　　硬件的水平直接影响的就是测控效果，中国目前的最远测控距离是对2010年10月升空的“嫦娥二号”卫星进行的测控，距离是172万公里。美国目前的测控纪录是由1977年8月发射的旅行者1号（Voyager 1）无人宇宙飞船创造的，目前它已经远离地球210亿公里仍然在向地球定期发送报告，抵达地球时其信号功率大约只有一枚普通电子表电池功率的200亿分之一，得益于大口径的测控雷达依然能被地面人员接收。更能代表美国航天测控技术水平的是2005年发射的“深度撞击号”探测器。它在距离地球1.3亿公里的地方经过地面遥控指挥准确撞击了大小仅为6公里的坦普尔1号彗星上一个几百米大小的区域。</p><p>　　正视差距就是动力与目标。在时间上美国、俄罗斯等国家由于较早就开展了航天技术的研究，在客观上比中国提前30－40年时间发射了实验性的空间站。但在技术上，经过中国航天人孜孜不倦的努力，中国与美俄的差距正在逐步缩小。</p><p>　　2006年立项的“长征五号”运载火箭，研制成功后可以将中国近地轨道的运载能力提高到25吨的水平，为今后的登月和国家太空站的建设提供强有力的支撑。</p><p>　　今年7月，中国成功发射“天链一号01星”之后又成功发射了“天链一号02星”。至此中国已经拥有二颗地球同步轨道数据中继卫星。中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，可为卫星等航天器提供数据中继和测控服务，有效提高了对航天器的测控覆盖率。随着明年喀什测控站增建的35米口径天线的设备改造完成，以及佳木斯拥有的64米口径天线的大型深空测控站的完工，都必将加快中国深空测控网的建设步伐，也将大幅提高中国航天测控的技术水平。</p><p>　　美国和苏联的实验性空间站是在冷战思维下美苏两国太空竞赛的“成果”。时间进入二十一世纪，中国是在按照自己的时间表进行着太空的探索。“四方上下曰宇，古往今来曰宙”，这是中国古人给宇宙的精准定义，里面蕴含了深厚的中国古代哲学思想，而和平开发是中国人民长久以来对宇宙探索的最大夙愿。</p><br />