2016年6月25日(農(nóng)歷2016年5月21日)，新一代長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射成功。長(zhǎng)征七號(hào)2016年6月25日，北緯19度，東經(jīng)110度，一個(gè)讓世界目光聚焦的方位。北京時(shí)間晚上8點(diǎn)00分，我國(guó)自主研制的新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)飛越海洋，飛入太空，成功完成她的“首秀”。我國(guó)新建的海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)同樣經(jīng)受住了建成后的第一次考驗(yàn)。長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭和海南文昌發(fā)射場(chǎng)的成功“首秀”，推動(dòng)了我國(guó)航天發(fā)射綜合能力實(shí)現(xiàn)歷史性跨越，標(biāo)志著我國(guó)由航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁出了關(guān)鍵一步，在中國(guó)航天發(fā)展史上具有里程碑式的重大意義。長(zhǎng)征七號(hào)首飛成功長(zhǎng)征七號(hào)火箭曝光大秘密攜一裝備還能反衛(wèi)星6月25日晚8時(shí)，中國(guó)在海南文昌火箭發(fā)射中心，成功發(fā)射首枚長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭。這枚早期被命名為為長(zhǎng)征-2F/H，是我國(guó)歷經(jīng)十年研制成功的新一代“數(shù)字化”中型火箭，采用國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的高壓補(bǔ)燃液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，總長(zhǎng)53.1米，芯級(jí)直徑3.35米，“兩級(jí)半”構(gòu)型捆綁4個(gè)助推器，起飛重量達(dá)到近600噸，運(yùn)載能力達(dá)到近地軌道13.5噸、太陽同步軌道5.5噸，總體技術(shù)水平接近日本的H2B型運(yùn)載火箭。長(zhǎng)征七號(hào)火箭發(fā)射后，中國(guó)載人航天工程辦公室隨即公布了火箭首飛時(shí)搭載的六項(xiàng)七個(gè)載荷的具體內(nèi)容，包括遠(yuǎn)征1A上面級(jí)、多用途飛船縮比返回艙、遨龍一號(hào)空間碎片主動(dòng)清理飛行器、2個(gè)天鴿飛行器、在軌加注實(shí)驗(yàn)裝置和翱翔之星立方星。其中傲龍一號(hào)空間碎片主動(dòng)清理飛行器給了大家很大的想象空間。按照官方介紹，遨龍一號(hào)空間碎片主動(dòng)清理飛行器，是為了驗(yàn)證太空碎片清除關(guān)鍵技術(shù)而研制的專用軌道飛行器，在前期技術(shù)研究和地面試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以模擬抓捕和清理空間碎片為目標(biāo)，飛行器任務(wù)結(jié)束后進(jìn)行鈍化處理?？臻g碎片是指人類在太空活動(dòng)中，遺留在各個(gè)軌道上，或者再入大氣層途中的各種無效人造物體。從1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一枚人造地球衛(wèi)星后，在近60年時(shí)間里各國(guó)進(jìn)行了大約5000次航天發(fā)射，把數(shù)萬個(gè)飛行器送入太空，這些飛行器失效后，除一部分下降軌道高度墜毀在大氣層內(nèi)，剩下都聚集在地球周圍，包括完成任務(wù)的火箭箭體和衛(wèi)星本體、火箭的噴射物、空間物體間碰撞產(chǎn)生的碎塊等等，它們是空間環(huán)境的主要污染源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前毫米級(jí)以上的空間碎片數(shù)以億計(jì)，地面能觀測(cè)并跟蹤的碎片有4000萬個(gè)，大于10厘米的被公開編目在冊(cè)的軌道物體超過17600個(gè)。太空碎片具有極高的動(dòng)能，給人類航天活動(dòng)帶來很大的潛在危害。大部分火箭發(fā)射產(chǎn)生的空間碎片會(huì)隨著時(shí)間的推移慢慢墜入大氣層燒毀，失效衛(wèi)星因?yàn)橘|(zhì)量較大而且相對(duì)完整，所以危險(xiǎn)性較小。對(duì)軌道空間危害較大的是發(fā)生解體或爆炸的衛(wèi)星，以及幾個(gè)主要強(qiáng)國(guó)進(jìn)行反衛(wèi)星武器試驗(yàn)遺留的碎片。例如1985年10月13日，美國(guó)使用F-15戰(zhàn)斗機(jī)試射了一枚重達(dá)1.2噸的ASM-135機(jī)載反衛(wèi)星導(dǎo)彈，攻擊一顆在555公里軌道上運(yùn)行的報(bào)廢衛(wèi)星，導(dǎo)彈準(zhǔn)確地高速撞擊了衛(wèi)星，將其徹底摧毀。這是人類第一次真正的反衛(wèi)星試驗(yàn)，這次試驗(yàn)產(chǎn)生了成千上萬個(gè)太空碎片。由于擔(dān)心太空碎片的危害，美國(guó)和蘇聯(lián)在上世紀(jì)八十年代末都表示將放棄動(dòng)能反衛(wèi)星試驗(yàn)。所以目前為止還在進(jìn)行反衛(wèi)星攔截武器研制的只有中國(guó)。近些年美國(guó)不斷地指責(zé)中國(guó)進(jìn)行的反衛(wèi)星武器試驗(yàn)產(chǎn)生了大量太空碎片。但事實(shí)上中國(guó)從2006年至今的10年間，只進(jìn)行了7次反衛(wèi)星試驗(yàn)，其中只有一次產(chǎn)生過大量空間碎片，2007年1月11日，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了一枚開拓者1號(hào)火箭，攜帶動(dòng)能攔截彈頭，以反方向的8公里/秒速度，摧毀了軌道高度863公里，重750公斤的報(bào)廢氣象衛(wèi)星風(fēng)云1號(hào)C。此次反衛(wèi)星試驗(yàn)是人類歷史上太空活動(dòng)產(chǎn)生碎片數(shù)目最多的一次，共造成了2300塊以上尺寸大于高爾夫球能夠被追蹤的碎片，3.5萬個(gè)尺寸大于1厘米的碎片，以及100多萬個(gè)大于1毫米的微小碎片，由于風(fēng)云1號(hào)C衛(wèi)星的軌道較高，這些碎片至今仍在軌道上漂浮。2013年1月28日，國(guó)際空間站不得不點(diǎn)燃推進(jìn)器，提高軌道運(yùn)行高度，以避開中國(guó)2007年進(jìn)行反衛(wèi)星試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的碎片云。這是谷歌地球可視化數(shù)據(jù)庫的模擬展示，8700公里高度人造衛(wèi)星分布示意圖。目前全球在軌衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到1200多顆，其中美國(guó)衛(wèi)星占據(jù)半壁江山，超過500顆。1996年，歐洲航天局發(fā)射的一枚阿麗亞娜5號(hào)火箭，在進(jìn)入軌道40秒后發(fā)生爆炸，產(chǎn)生了近3000塊碎片，其中一塊碎片擊中了一顆法國(guó)偵察衛(wèi)星，該衛(wèi)星隨即報(bào)廢，這是第一次災(zāi)難性的空間碎片破壞正常工作衛(wèi)星的事件。2009年2月10日，美國(guó)的商業(yè)銥通信衛(wèi)星，與俄羅斯的一顆已報(bào)廢但仍在軌飛行的衛(wèi)星罕見交匯，在軌道上發(fā)生了史無前例的碰撞。碰撞發(fā)生在北部西伯利亞的上空，美國(guó)國(guó)家航空航天局估計(jì)這次撞擊產(chǎn)生了1000塊直徑超過10厘米的太空碎片和更多的小碎片。美國(guó)空軍負(fù)責(zé)太空監(jiān)視的戰(zhàn)略司令部(U.S。STRATCOM)曾經(jīng)抱怨過：“目前我們?cè)谔罩袥]有一個(gè)負(fù)責(zé)空間飛行器運(yùn)行秩序的機(jī)構(gòu)，也沒有空中交通管制員，更沒有通行的方法知道什么時(shí)候有什么東西沖著你飛過來“。這時(shí)，負(fù)責(zé)太空秩序整治，空間環(huán)境治理，處理太空碎片整理的機(jī)構(gòu)和運(yùn)行體制就應(yīng)運(yùn)而生了。我們暫時(shí)把這機(jī)構(gòu)和運(yùn)行體制叫做太空環(huán)衛(wèi)局，不過這個(gè)環(huán)衛(wèi)局是中國(guó)的。中國(guó)負(fù)責(zé)太空碎片的機(jī)構(gòu)是”國(guó)家航天局空間碎片監(jiān)測(cè)與應(yīng)用中心“，2015年6月8日成立，由國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局與中國(guó)科學(xué)院共同管理，業(yè)務(wù)受國(guó)防科工局委托和指導(dǎo)，技術(shù)上依托中科院。該中心成立一年多以來發(fā)出紅色預(yù)警即“有碰撞危險(xiǎn)”達(dá)到87次，其中最危險(xiǎn)的一次是委內(nèi)瑞拉遙感衛(wèi)星一號(hào)，2016年2月曾連續(xù)遭遇距離不足百米的危險(xiǎn)交會(huì)。按照我國(guó)的空間碎片防碰撞標(biāo)準(zhǔn)，一旦碰撞概率大于萬分之一就應(yīng)該進(jìn)行在軌飛行器的緊急機(jī)動(dòng)，尤其是載人的航天器。隨著軌道碎片的數(shù)量不斷增加，規(guī)避已經(jīng)不是最佳的途徑，幾個(gè)航天強(qiáng)國(guó)已經(jīng)著手研究清理軌道碎片的方案。目前比較有應(yīng)用前景的碎片清理技術(shù)有激光照射目標(biāo)降軌、無人航天器捕獲等。這些技術(shù)能夠處理1000公里軌道高度以下的軌道碎片，但是到目前為止各國(guó)清理在軌碎片仍然沒有任務(wù)實(shí)質(zhì)性的行動(dòng)。中國(guó)作為《外空公約》的簽署國(guó)，承諾控制和減少空間碎片，并不斷嘗試突破空間碎片清理技術(shù)。中國(guó)的空間碎片捕捉技術(shù)早在2002年就提出，2008年9月發(fā)射的神舟七號(hào)載人航天飛船上，驗(yàn)證了太空伴飛小衛(wèi)星技術(shù)。我們只說是伴自己的衛(wèi)星飛，實(shí)際上不僅僅是“伴飛”。這次試驗(yàn)是中國(guó)空間捕獲技術(shù)的一次預(yù)演。當(dāng)然，無論是捕捉還是伴飛，都是一個(gè)負(fù)責(zé)任大國(guó)的表現(xiàn)，其他國(guó)家只要心無雜念，都不用怕。此次長(zhǎng)征七號(hào)攜帶的“遨龍一號(hào)”空間碎片主動(dòng)清理飛行器，上面裝載了一臺(tái)機(jī)械臂，可模擬在太空抓取廢棄衛(wèi)星和其他大塊碎片，并將它們帶到大氣層進(jìn)行鈍化處理。通過機(jī)械臂或攜帶多個(gè)獨(dú)立的捕獲模塊，發(fā)射捕獲爪、捕獲網(wǎng)，捕獲目標(biāo)后拖離有效軌道至廢棄軌道或回收到自身攜帶的存儲(chǔ)箱。這個(gè)鈍化處理，也叫”消能處理“，是指遨龍一號(hào)完成抓捕任務(wù)后，主動(dòng)降低軌道，采取可控的方式釋放被抓捕衛(wèi)星碎片的儲(chǔ)備能量，快速進(jìn)入大氣層，最終墜落燒毀。該飛行器還能夠利用攜帶的激光等高能定向照射裝置，發(fā)射功率強(qiáng)大的連續(xù)波激光照射目標(biāo)，使目標(biāo)受照射的一側(cè)氣化，產(chǎn)生類似火箭推進(jìn)的動(dòng)力，加速度脫離軌道降低近地點(diǎn)高度，達(dá)到縮短目標(biāo)軌道壽命和直至進(jìn)入大氣層焚毀目的。2013年5月13日，中國(guó)成功發(fā)射了“鯤鵬七號(hào)”運(yùn)載火箭，進(jìn)行了一次一萬公里高軌道空間環(huán)境垂直探測(cè)及空間科學(xué)主動(dòng)試驗(yàn)，目標(biāo)是研究地球磁場(chǎng)及其與太空帶電粒子流的相互作用。這么拗口的試驗(yàn)名稱，看看內(nèi)容介紹里的一個(gè)名詞就明白了，這次試驗(yàn)引入了一個(gè)全新的新華詞典里尚未收錄的漢語詞組——“高軌道非合作目標(biāo)”。高軌道非合作目標(biāo)是指凡不能(向中國(guó))提供有效信息，不能(向中國(guó))表明善意，不能(向中國(guó))驗(yàn)明正身的空間目標(biāo)。這一般是指(對(duì)中國(guó))具有敵意國(guó)家的同步衛(wèi)星，在戰(zhàn)時(shí)我們可以打下來，也可以直接抓捕。中科院此次高軌道垂直探測(cè)試驗(yàn)，被美國(guó)軍方直接定義為“中國(guó)使用DN-2火箭進(jìn)行了一次反衛(wèi)星試驗(yàn)”。在2014年珠海舉行的第十屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上，一款國(guó)產(chǎn)多星發(fā)射上面級(jí)首次亮相，這個(gè)上面級(jí)可以執(zhí)行中低軌道的多星異軌部署，以及星座組網(wǎng)補(bǔ)網(wǎng)部署等任務(wù)，在軌飛行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)48小時(shí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)具有20次以上的重復(fù)啟動(dòng)能力，最多可一次性將10顆以上衛(wèi)星發(fā)射至不同軌道。這個(gè)上面級(jí)另一個(gè)重要任務(wù)是進(jìn)行清理外太空廢舊衛(wèi)星的工作，在安裝主動(dòng)清理裝置以后，能夠捕獲本國(guó)或其他國(guó)家的”廢棄”衛(wèi)星(是否廢棄以中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行)，并搭載著“廢棄”衛(wèi)星一起飛向“墳?zāi)埂避壍?，或直接墜入大氣層，以騰出有價(jià)值的軌道空間，減少對(duì)其他航天器的影響和威脅。那么，為什么要采用上面級(jí)來清理空間碎片呢?這主要是因?yàn)樯厦婕?jí)安裝有動(dòng)力強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī)，具有較強(qiáng)的軌道機(jī)動(dòng)能力，在捕獲和拖拽重達(dá)幾噸甚至十幾噸的“非合作軌道目標(biāo)”時(shí)，能夠提供足夠的鈍化處理動(dòng)力和速度增量。用通俗的漢語來解釋，這功能相當(dāng)于在戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)起時(shí)，我們可以組建太空城管局，用長(zhǎng)征火箭發(fā)射大量的太空回收站，直接進(jìn)入外太空，清理“胡亂占道”的敵國(guó)衛(wèi)星，讓嚴(yán)重依賴衛(wèi)星作戰(zhàn)的敵國(guó)變成睜眼瞎，尤其是太平洋對(duì)面那個(gè)強(qiáng)敵。我們的國(guó)家是負(fù)責(zé)任大國(guó)，承擔(dān)國(guó)際道義。我們的軍隊(duì)是正義之師，威武文明之師。所以這種武器，哦不~不，這種飛行器，它是民用的，很可能標(biāo)明的研制和使用單位是國(guó)家太空環(huán)衛(wèi)局，是為了給負(fù)責(zé)打掃軌道的環(huán)衛(wèi)工人研制的。那么問題來了，專業(yè)清理空間垃圾哪家強(qiáng)?