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俄羅斯航天真的沒落了?間諜衛星今年4次墜落

自2018年到2022年整四年的時間,俄羅斯保持着幾乎平均每年一顆的效率,一共發佈了4顆軍用偵察衛星,又名「間諜衛星」。然而成功顆數:「居然是0誒!」

目前這個局面對俄羅斯而言,多少是有些尷尬了。要知道,上世紀的蘇聯和美國的激烈競爭,可是直接促進人類的航天技術前進了好幾十年,甚至上百年,然而如今繼承蘇聯衣缽的最大國家——俄羅斯,怎麼就拉成這了呢?難道航天大國的名聲名不副實了嗎?屢次發射失敗的背後,又有什麼根本原因呢?

接連墜落四顆偵察衛星,俄羅斯發射新的衛星簡直是迫在眉睫

俄羅斯這一階段的第一顆偵察衛星是2018年發的,目的是用於測試解像度與校準軌道試驗,準確說來就是顆「工具星」,現在已經失效;第二顆於2021年發射,屬於是發之前不知不覺,發之後也實現了悄無聲息的那顆,「一點兒動靜都沒有」地就脫離了軌道消失在了大氣層。

後來的第三顆和第四顆都是在2022年發出。第三顆衛星代號是「宇宙-2555」,4月30號發射出去,進入軌道後連激活都還沒有激活,直接就進入大氣層燒毀了,短暫的生命僅「維持」了20多天。

俄羅斯航天部門是越挫越勇、越勇越戰,緊趕着就在2022年10月發射了本年度的最後一顆「宇宙-2560」。這一顆是10月16日凌晨發射的,也緊趕慢趕了今年的最後幾天,在12月10日完成了「意料之中」的墜毀。

一方面,俄羅斯軍方自身發射成功的、現役在軌運轉的偵察衛星數量僅有12顆,這屬於已經嚴重不足了,而且其中多數還是該「退休」了卻仍然在運轉的衛星,這也正是逼得他們加緊發射偵察衛星的主要原因之一;

而另一方面,所有發射出去的偵察衛星都遇上了要麼脫軌、要麼失效,要麼啥聲兒都沒有就直接消失墜毀在宇宙的失敗窘境,又是對俄羅斯航天部門的新一輪嚴重打擊。

「軍用偵察衛星」的存在本來就是進行各種軍事或非軍事的情報搜集,而對於作為世界大國之一的俄羅斯而言,這情形實在不容樂觀。

俄羅斯多顆間諜衛星的墜落,原因是什麼?

2022年的最後一顆間諜衛星是12月10日墜毀的,相關的專家分析和報道是在13號就跟着出來的。哈佛-史密松森天體物理中心科學家喬納森·麥克道爾在《莫斯科時報》上告訴媒體:這一顆衛星失控墜毀的原因,和前幾顆是一樣的——都是壓根沒有進入其預定的運行軌道,只是在天空中短暫地停留了一下就咻地消失了。

而造成這個衛星無法進入軌道的原因目前還沒有明確披露,但經過分析之後也很簡單。首先排除年久失修、老化失靈的原因,畢竟發射上去才剛剛轉完一圈就掉下來了,能年久失修到什麼地步啊!那最後也最有可能的就是,俄羅斯衛星中心研發衛星時在哪個小細節或者小環節出現了問題,比如,在俄羅斯一直非常憂患的光學電子元件研發方面。

雖然俄羅斯一直對外保密墜落衛星的具體性質和作用,但據一直緊盯俄方不放鬆的美國表示,2022年墜毀的兩顆衛星都是軍用光學衛星,功能也很明顯:「永不眨眼」地全時段持續偵察目標信息變化。

軍用光學衛星必定離不開光學電子元件。俄羅斯的光學電子元件是個什麼樣的存在呢?大概就是坦克用的是白俄羅斯的火控瞄準鏡,戰鬥機用的是白俄的光學儀器,偵察衛星用的是白俄的光學相機……基本跟俄羅斯無關的水平。

這其中很大是歷史遺留因素。蘇聯時代的電子工業產業是分工合作,烏克蘭負責電子信息工業,那白俄羅斯就負責半導體工業板塊和技術開發。而隨着時代更迭、蘇聯解體,俄羅斯的電子元件產業研發就相較於美國等大國顯得滯後了許多。總的來說,就是在真空電子管小型化的道路上一騎絕塵,而精細化電晶體的研發上稍遜一籌。

可偏偏,電子元件工業中尤其光學領域是沒有捷徑可走的,差之毫厘就是謬以千里。比如,如果光學相機的鏡頭口徑能增加30米,那靜軌光學偵察衛星就能多1米的解像度。

可事實上,這樣大的鏡頭需要的技術和工藝不僅難以實現,如果在功耗、體積、運算能力和發射功率上哪怕差一點,就會造成n倍數代差的失誤,就是永遠也對不上豁口的楔子。

除了技術上的受限以外,他國的外部制裁使得俄羅斯本身的航天電子元件可靠性遠遠不足,來源欠缺、技術跟不上現代需求,這也就給了周圍虎視眈眈的其他國家可乘之機。畢竟,事實上,究竟是俄羅斯的航天電子元件技術已經差勁到連着四次都送不上一顆偵察衛星了?還是這其中被真正的「間諜」渾水摸魚動了手腳,誰也不得而知。

如果說電子元件研發上的「跟不上趟」是導致多顆衛星失利的技術上原因的話,那要是深入去分析俄羅斯間諜衛星一顆接一顆地墜毀的深層次原因,就避不開俄軍方對衛星的迫切需求這一大背景了。

迫切需求一是因為,正在「服役」的偵察衛星已經不夠用了;二則是最重要的:在持續已久的俄烏衝突中,烏克蘭方面憑藉着美方暗地裏提供的上千顆衛星組成的衛星偵察情報網,真的是一直在不斷地給俄羅斯造成威脅、進行挑釁。

也正是因此,俄羅斯當局才會在沒弄清楚失敗原因的情況下,一而再、再而三地多次發射偵察衛星。

蘇聯在冷戰時期就曾多次發射「短期」偵察衛星,這些衛星進入軌道後只會短暫地工作8到15天,然後把帶着膠捲和相機的返回艙送回地面——這也正是它們的任務和使命所在。

這一系列衛星叫做「天頂」系列,任務就是在戰時的這種緊急時刻查缺補漏,作監控戰場的作用。只可惜的是,冷戰時期蘇聯成功了,如今俄烏時,俄羅斯失敗了。

在衛星監控下的俄烏戰場簡直就是一清二楚的透明。與烏克蘭軍方合作的美國Maxar公司的商業遙感衛星解像度可以達到0.15級別,拍攝出的衛星圖像能夠將俄軍的部署情況展露無遺,而這種級別的解像度已經超過了冷戰時期蘇聯的頂級偵察衛星的解像度。

此外,美國的雷達衛星公司Cepella(卡佩拉)也在俄烏戰爭期間為烏克蘭提供了大量的俄軍部署衛星圖像。

同時,烏克蘭方面還聯繫上了馬斯克,開通了大名鼎鼎的「星鏈」服務。這意味着烏克蘭一半以上的領土,包括基輔在內的西部和馬里烏波爾在內的南部都將在星鏈的2000多顆衛星的服務之下。

《倫敦時報》甚至發文表示,烏克蘭軍隊的無人機是與星鏈終端相連接的,可以在任何時候發出求救信息、和照片視頻。要是他們被允許,開個視頻直播都可以。

而面對這樣的信息加衛星雙威脅,俄羅斯自然不可能坐以待斃。只是,冷戰時代的蘇聯神話「天基監視系統」因為解體後俄羅斯糟糕的財政情況而無以為繼,而好不容易建設起來的「捷琳娜」無線電監視衛星星座也依然沒有實現它的設計者所期望的那樣「大展拳腳」。

俄羅斯發送的第一顆蓮花S偵察衛星在軌運行已經7年了,此後雖然也在陸陸續續發送了四顆,但收效甚微。

而收效甚微的原因正是,解體之後的俄羅斯失去了在火箭研發上更有優勢的南方局(即烏克蘭部分),選擇了用自己聯盟的火箭發送衛星。

而為了適配運力不得不刪減了許多電子設備,比如可以增加探測精度的探測天線。所以,俄羅斯的衛星發射是上一顆落一顆,幾乎一夕之間,本就不富裕的俄羅斯航天技術更加雪上加霜。

和中美相比,俄羅斯航天技術究竟算不算拉胯?

當然首先得明確的是,跟誰比?要是跟非洲地區連飯都還吃不飽的苦難人民比,俄羅斯這水平叫一騎絕塵拍馬難追。可要是跟航天大國美國比,俄羅斯這叫岌岌可危危在旦夕朝夕難保。跟中國比的話只能說,俄羅斯再這麼下去的結果必然是被中國反超。

【1】俄羅斯VS美國,「星球大戰」中分道揚鑣的兩個超級大國

其實追根究底來說,俄羅斯和美國的航天技術源頭在二戰時的德國。二戰的納粹德國研發並建立了操作性彈道導彈,德國研發出的V-2火箭正是美蘇早期火箭設計的基礎。

二戰結束後,德國科學家被同盟國各自要走,美國因為「迴紋針行動」秘密帶走了德國的一大批工程師與科學家,奠定了美國的航天計劃。

冷戰局面下,美蘇開始了太空競賽。這一期間的美蘇兩方屬於是誰也不服氣誰。你往月球發一顆人造衛星,我就往金星發一顆,你要是搞一個無人駕駛空間探測器,那我就朝近地軌道來一個載人飛船……可以說,這一時期,美蘇兩方雖然鬥得不可開交,但總體來說實力還是不相上下的,蘇聯甚至隱隱透露出居上風之勢。

蘇聯在這段時間內研製出了保持世界最強運載能力記錄的11K25「能源」號運載火箭,這架火箭之上從推力最大的液體發動機RD170、到堪比美國穿梭機的主發動機SSME的芯級氫氧機RD0120,每一樣都是當時最頂尖的技術與呈現。而只可惜,這最終也成為了蘇聯的餘輝。

一切的轉折點是冷戰結束,蘇聯解體。解體後的俄羅斯面臨着極其困難的局面:金融崩潰、航天產品幾乎全都被廢棄、人才也被美國挖走。

俄羅斯至今仍在解決火箭上的氫氧上面級(火箭的一部分)實用化問題,加上它是一個高緯度國家,導致了它的高軌道性能較差,軌道精準性難以把握。所以俄羅斯當然是航天強國,但很明顯它在火箭等方面有着還需突破的困境。

此時的美國失去了蘇聯這個勁敵,走的是優哉游哉發展的路子。不再憋着氣較着勁搞載人登月這種「不爭饅頭爭口氣」的面子工程,而是選擇了慢慢悠悠地發展商業遙感衛星產業和軍用航天技術。當然,憑着技術的預研水平和累積下來的實際經驗,美國哪怕沒有了進取心也穩穩站着第一的位置。

【2】有俄羅斯在前做榜樣,中國的航天之路會走得穩紮穩打

與美蘇兩國爭霸式地發展航天技術是為了較勁爭第一不同,中國發展航天的目標十分明確:首先是研發彈道導彈,配合核武器使用;其次才是其他的航天創新力。

至今為止,中國在運載火箭技術,載人飛船技術,導彈預警衛星、遙感衛星、近地觀測衛星、高解像度偵察衛星等衛星上都取得了極大的進步。從「天問一號」登陸火星,「嫦娥五號」月球取土返回地球,到天宮號空間站(天和號核心艙+問天號核心艙)的建立……

更別提,在「十二五」期間,中國航天科技集團公司共成功發射了86箭138星,發射成功率達97.7%,創造了世界最高航天發射成功率。其中值得驕傲的是,2015年共發射19箭45星,全部成功,成功率100%。

這是值得我們所高興,甚至引以為豪的事情。但同樣值得警醒我們的是,中國在航天的路上還有很長一截路要走。這截路,俄羅斯已經走在了我們前面,為我們打好了樣。

僅火箭一個方面而言,中國航天還處在最基礎的起步階段,因為我們沒有大功率的液氧液氫發動機和煤油發動機,而這一點上,上文中提到的俄羅斯的RD170和RD0120發動機永遠是值得學習的榜樣。

此外,在載人飛船和空間站方面,中國先後成功發射了多艘載人飛船進入到太空,現在已經是「神州十五號」了;也發射了「天宮」系列載人空間站,建設了中國的空間站基本構型。

只是,相比起美國與俄羅斯在國際空間站和各自航天站上長期駐紮的積累出的經驗,中國要下苦功夫的確還多得多。畢竟,俄羅斯的第三代空間站「和平號」是直接碾壓了美國存在的黑科技!

雖然俄羅斯在蘇聯解體後沒有什麼全球矚目的航天成就,但它的航天技術至今仍然是不可小覷的。但是,航天技術並不是一個先發者必勝的領域,也從不阻擋後來居上的腳步。

美國與俄羅斯的航天技術是在冷戰的特殊時局下爆發性發展,而中國也一定能在和平年代一步一個腳印地追趕上來。只是,看到作為昔日霸主的俄羅斯航天工業,如今吃着老本不掩頹勢地研究為何每顆衛星都墜落,對中國也必然是個痛心的警惕。

責任編輯: 李冬琪  來源:科普啟示錄 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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