2010年的美国航天活动
美国航天活动
□□美国在2010年发射了不少先进航天器，大多获得了成功。例如，美国的“太阳动力学观测台”（SDO）、首颗GPS-2F、首颗“先进极高频”（AEHF-1）、首颗“天基空间监视卫星”（SBSS-1）、首个X-37B轨道试验飞行器-1（OTV-1）、首艘“龙”（Dragon）飞船和纳帆-D(NanoSail-D)小型太阳帆卫星，只有高超音速技术飞行器-2A（HTV-2A）没有成功；另外，第4次航天飞机因技术问题发射时间一推再推，结果推到了2011年。2010年，美国还出台了新的国家航天政策，取消了以重返月球为核心的星座计划，确定了美国载人航天发展的新方向，引起了全球的广泛关注。
1  新星闪烁
2010年2月11日，美国航空航天局的“太阳动力学观测台”由宇宙神-5火箭发射升空。它是迄今研究太阳及其动态特性的最先进航天器，是科学家观测太阳的新“眼睛”，能平均每0.75s拍摄1次太阳图像，总耗资达8.56亿美元。它的观测结果有望加深科学家对太阳内部复杂工作机理的了解，帮助研究人员更有效预测太阳活动对地球上的电子系统等可能产生的影响(详情请看本刊2010年第7期)。
2010年3月4日，美国最后一颗第4代“地球静止环境业务卫星”(GOES)— 地球静止环境业务卫星-P由德尔他-4火箭发射升空。美国第4代“地球静止环境业务卫星”共有3颗卫星，其中的地球静止环境业务卫星-N、O已分别于2006年5月和2009年6
年的
2010
“太阳动力学观测台”卫星
《国际太空》编辑部
月发射升空。
2010年3月27日，一枚实验型探空火箭携带了2颗学生建造的小卫星从美国航空航天局的瓦罗普斯岛（Wallops）飞行设备场发射升空。这是首次用探空火箭发射小卫星，掀开了小型有效载荷快速、廉价进入太空的新一页。
2010年5月28日，美国空军使用德尔他-4运载火箭将耗资1.21亿美元的第1颗GPS-2F导航卫星发射升空。它是新一代GPS卫星，增加了L5频段的第3个民用信号以及信号功率，实现了导航信号功率可调的目标，采用了更先进的星上原子钟，设计寿命延长到12年，当大多数GPS-2F卫星进入太空之后，用户定位精度将由小于6m提高到优于3m(详情请看本刊2010年第6期)。
2010年8月14日，美国用宇宙神-5火箭发射了第1颗“先进极高频”军用通信卫星，用于取代现役的第2代“军事星”（Milstar-2）卫星系统。其成本约是“军事星”的1/2，造价5.8亿美元，寿命预计为15年。该卫星采用了相控阵天线技术、波束成形网络技术、毫米波单元（AMU）技术和电推进系统等一些新技术，在第2代“军事星”的基础上，增加了扩展数据率载荷（XDR）。1颗“先进极高频”卫星的通信容量高于目前在轨的整个“军事星”星座的容量。美中不足的是该星因故障而延期定点(详情请看本刊2010年第6期)。
2010年9月21日，美国宇宙神-5火箭从范登堡基地发射了1颗美国国家侦察局（NRO）的绝密卫星。这是该局自从1996年以来发射的第27颗开展“绝密任务”的侦察卫星。
2010年9月25日，美国用人牛怪-4火箭从范登堡空军基地成功发射了首颗“天基空间监视卫星”。它是第1颗能够从太空探测并追踪轨道物体的卫星，可全天候、全天时将所有在轨运行的人造卫星和太空垃圾纳入美军的监控体系。波音公司研制的这颗卫星装有1台安置在敏捷双轴万向基座上的可见光遥感器，从而能有效监视绕地飞行的所有卫星和航天器方位，每天收集40万条有关动态信息。该卫星项目总成本是8.58亿美元，可作为美国军队正在发展的太空监视网络的一部分监视轨道环境(详情请看本刊2010年第8期)。
2010年10月14日，美国天狼星（Sirius）XM无线电公司的1颗音频广播卫星—天狼星-XM－5由俄罗斯质子－M火箭成功发射。该卫星采用劳拉公司的LS-1300卫星平台建造，定点在85.2°（W）赤道上空，设计寿命15年。
2010年10月20日，6颗总质量700kg的美国首批第2代“全球星” （Globalstar）移动通信卫星从拜科努尔发射场由联盟-ST火箭成功发射入轨。卫星由欧洲的泰雷兹·阿莱尼亚航天公司研制，每颗卫星的发射质量约700kg，配备了16台C频段到S频段的转
“先进极高频”卫星
GPS-2F卫星
发器和16台L频段到C频段的接收器。
2010年11月14日，美国波音公司研制的天地－1
（SkyTerra-1）移动通信卫星由俄罗斯质子－M运载
火箭成功送入轨道，定点在101.3°（W）赤道上空。
神舟10号发射时间该卫星采用波音－702卫星平台，质量5390kg，在轨
寿命15年。天地－1上装有1个22m长的L频段和1.5m
长的Ku频段天线，可为普通手机用户提供卫星通信服
务，并能传输数据。
2010年11月20日，美国用人牛怪－4运载火箭
将6颗卫星送入距地面644km高的轨道上。所有卫星
都在发射后30min一同被释放，其中“快速、经济可
承受科技卫星”（FASTSAT）质量为136kg，装有
1台名为“多皮星轨道部署器”（P－POD）的弹射
器，该携带了纳帆－D小型太阳帆卫星。其他
4颗卫星是太空试验计划－S26（STP－S26）项目
卫星：太空试验卫星－2（STPSat－2）、美国空军
学院的猎鹰卫星－5（FalconSat－5）、FASTSAT-
HSV01、“推力、相对导航、姿态与交叉链路自主编
队飞行器”（FASTRAC）卫星。
2010年12月6日，美国航空航天局首次从
“快速、经济可承受科技卫星”上释放纳帆－D
“天基空间监视卫星”
小型卫星，以演示验证从太空中自主微卫星上部
打造“快速、经济可承受科技卫星”
署小型载荷的能力。纳帆－D在没展开时大小为0.1m×0.1m×0.33m，质量约为4.1kg，在被释放3天后，它应被“多皮星轨道部署器”上的4个装有弹簧的导引帆杠（guide boom）弹射出去，然后在5s 内展开、绷紧成总面积为9.29m2的菱形太阳帆。但据外国媒体2010年12月11日报道，释放7天后，美国航空航天局仍未收到纳帆－D的信号，因而怀疑它是否确实已从比它大的母卫星上成功释放，尽管初始迹象显示，纳帆－D已按照设计的那样释放了。美国航空航天局马歇尔航天飞行中心发言人金姆·牛顿（Kim
Newton）称，自从12月6日疑似释放之后，地面已无法与纳帆－D取得联系。美国航空航天局2010年12月10日晚些时候在任务网站上贴出一条更新消息，称“不清楚”这个小型航天器是否已从“快速、经济可承受科技卫星”上释放出来，但航天器遥测数据显示确实释放了，这从随后确认的一些计划中的在轨释放连续事件也能反映出来。“快速、经济可承受科技卫星”释放系统数据也能表征释放成功。技术人员正继续检修故障，以求与纳帆-D取得联系。又据美国航空航天局2011年1月21日报道，美国马歇尔航天飞行中心已确认，纳帆-D已在近地轨道展开太阳帆，预计卫星将在近地轨道停留70～120天。“快速、经济可承受科技卫星”和其他几颗小卫星上的试验现均按计划正常运行。
2010年11月21日，美国国家侦察局的1颗侦察卫星用德尔他－4重型运载火箭成功发射。美国国家侦察局将该卫星称为“世界上最大的卫星”。
2010年，美国火箭还把1颗国外卫星送上太空。11月5日，美国德尔他－2火箭成功发射了意大利第4颗 “宇宙-地中海”（Cosmo-SkyMed－4）军民两用雷达成像卫星。此次发射是“德尔他”系列火箭的第350次发射，也是自1997年以来的连续第93次成功发射，它使得德尔他－2火箭成功率达到了98.6%。
2  载人顺利
美国在2010年一共进行了3次航天飞机发射，比原定发射次数少。
2010年2月8日，奋进号航天飞机升空，执行STS－130飞行任务，向“国际空间站”运送了欧洲研制的宁静号节点舱－3和瞭望塔号观测舱。宁静号和瞭望号的成功安装，标志着空间站上非俄罗斯舱段的建造完成。奋进号此行还为空间站运送了为尿液处理系统准备的新蒸馏设备、流体控制泵和为水处理系统准备的外部过滤装置等。至此，空间站的建造已完成了98%（体积）和90%（质量）。2月21日，奋进号成功降落在肯尼迪航天中心(详情请看本刊2010年第5期)。
2010年4月5日，发现号航天飞机升空，执行STS－131飞行任务，用装载的“莱昂纳多”多功能后勤舱为“国际空间站”带去了8t多的物资和设备，包括为航天员准备的新睡眠铺位、液氨冷却罐、7个装满实验设备的行李架以及1个供航天员锻炼身体的运动器材。发现号这次飞行具有里程碑意义：第1次载有3名女航天员，并在到达“国际空间站”后，首次实现了4名女航天员同时在轨的情况。此次任务也首次出现了2名日本航天员同时出现在太空的情况，他们是发现号任务专家山崎直子和2009年12月22日到达“国际空间站”的野口宗千。4月20日，发现号成功降落在肯尼迪航天中心(详情请看本刊2010年第6期)。
2010年5月14日，阿特兰蒂斯号航天飞机升空，执行STS－132飞行任务，向“国际空间站”运送了俄罗斯建造的迷你研究舱－1和“欧洲机械臂”。在执行此次飞行任务所进行的3次出舱活动中，航天员还为“国际空间站”外部安装了备用部件，包括6块备用电池、1副Ku频段天线和用于加拿大机械臂的备用部件。5月26日，阿特兰蒂斯号成功降落在肯尼迪航天中心(详情请看本刊2010年第7期)。
安装在宁静号节点舱－3上的瞭望塔号观测舱
3  技术试验
2010年4月22日，美国人牛怪－4火箭从范登堡空军基地进行首次发射。人牛怪－4是“人牛怪”系列火箭的最新型号，由轨道科学公司建造，是4级固体火箭，由3个已经退役的“和平卫士”（Peacekeeper）导弹级和1个轨道科学公司研制的第4级组成，近地轨道运载能力为2t。本次发射采用“轻便”配置火箭，仅由前3级构成，没安装第4级。所发射的载荷为高超音速技术飞行器－2A，由国防部高级研究计划局（DARPA）建造，是“兵力运用与从本土发射”（FALCON）项目中的一项创新研究，旨在研发并验证高超音速技术，获取快速全球抵达能力。不过，高超音速技术飞行器－2A刚一上天就失踪了。
同一天，美国用宇宙神－5火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射了波音公司为军方研制的首个无人驾驶的X－37B轨道试验飞行器－1。该飞行器尺寸约有美国现役航天飞机的1/4，长约8.8m，翼展约4.6m，起飞质量超过5t，是一个灵活的太空验证平台，目的是自主试验多种技术，包括耐高温的热力学防护系统、自动再入大气层和着陆等技术。在经历了7个月的神秘太空之旅以后，2010年12月3日，X－37B在范登堡空军基地顺利降落，它标志着美国在无人驾驶太空飞行器研发方面又迈出了一大步。然而，美军对于该飞行器的真实性质和用途依然保密。至今，外界只知道它在太空期间进行了5次机动变轨(详情请看本刊2010年第5期)。
2010年6月4日，美国私营公司—太空探索技术公司（Space X）的首枚猎鹰-9（Falcon-9）火箭从美国卡纳维拉尔角空军基地升空进行验证飞行，并把该公司的“龙”飞船模型送入了轨道。猎鹰-9火箭的近地轨道运载能力为9.9～32t，地球同步转移轨道运载能力为4.9～19.5t。其发射成功意义重大，是美国航天工业实现商业运营的一个重要里程碑，增大了猎鹰－9火箭成为首个将人类送入轨道的非政府航天器的希望(详情请看本刊2010年第6期)。
2010年12月8日，美国太空探索技术公司又用猎鹰-9火箭将“龙”飞船发射进入低地球轨道，进行演示飞行试验。“龙”飞船以大于27200km/h的速度在低地球轨道上运行了2圈，然后再入大气层，降落在距南加州海岸800km远的太平洋目标海域。本次成功再入意义更大，是一个此前仅能由美国、俄罗斯、中国、日本、印度和欧洲航天局才能完成的壮举，太空探索技术公司由此成为历史上第1个使航天器从低地球轨道成功再入大气层的私营商业公司。这次演示验证飞行是目前确定的3次飞行试验任务中的第1次，以验证“龙”飞船的发射、在轨运行、再入大气层、安全降落到水面和回收等关键能力。它也是美国航空航天局商业轨道运输服务项目
X-37B返回地面
（COTS）的第1次飞行，商业轨道运输服务项目旨在为“国际空间站”发展商业补给服务。作为与美国航
空航天局签订的商业补给服务合同的一部分，在航天飞机退役后，太空探索技术公司将至少执行12次向“国际空间站”运送货物。“龙”飞船也可以向“国际空间站”运送航天员。美国总统奥巴马曾多次表示，美国政府欢迎
私营企业或个人参与到太空
开发的过程中(详情请看本刊
2010年第12期)。
在猎鹰－9火箭发射
“龙”飞船时，还搭载发射
了1颗美国陆军的纳卫星—
“太空与导弹防御司令部-业
务化运行纳卫星成效”（SMDC-ONE）。 该卫星用于转发地面发送的数据，进行技术演示验证，目的是为了以后建造一批相同的卫星，并将它们一起部署在低地球轨道以模拟加强的战术通信能力，并评估纳
卫星性能。发射约45min以后，卫星进入低地球轨道。又经过30min以后，卫星展开了天线，即便在翻滚情况下，它仍能够与位于红石兵工厂的地面站取得联系，并提供状态良好的数据。部署完成后，卫星在轨停留35天，于2011年1月13日从轨道上坠落。由于体积和质量很小，所以该星在再入大气层的过程中焚毁。 4  航天政策
2010年2月1日，美国总统奥巴马在向国会提交的2011财年政府预算申请报告中提议：取消前总统小布什旨在重返月球的星座计划；“国际空间站”的运行至少延长到2020年；投资数十亿美元用于商业空间运输系统和新技术的开发，努力使美国的太空探索活动
持续、稳步发展(详情请看本刊
2010年第2期)。
2010年4月15日，奥巴马
总统公布了美国新太空探索计
划（详情请看本刊2010年第6
期）。2010年6月28日，美国白
宫发布了新的《美国国家航天政
策》，并指出：新政策阐明了总统为国家航天活动确定的方向，清楚表达了总统对重振美国在航天领域的领先地位的承诺，目的是让太空成为稳定的、具有生产力的环境，使所有国家都能和平利用。这是美国继2006年制定《美国国家航天政策》后再一次出台航天新政策，是美国今后开展航天活动的指导性文件，旨在进一步强化美国航天的领导地位(详情请看本刊2010年第8期)。
2010年10月11日，美国总统奥巴马签署了《2010年美国航空航天局授权法案》，主要内容包括13个部分，使奥巴马政府航天政策的主要内容以法律的形式得以确定(详情请看本刊2010年第11期)。■
“龙”飞船降落在距南加州海岸800km远的太平洋目标海域
美国总统奥巴马在美国航空航天局演讲

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