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日本H2A火箭运送距离大幅提升

2015/11/25

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  11月24日,三菱重工业首次成功发射了日本第一颗商业卫星,将加拿大电信卫星公司(Telesat)的通信广播卫星发送到了目标轨道。此前,日本企业卫星发射业务的主要客户为日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)等政府机构,官方需求占绝对优势。今后,日本企业将与欧美企业同台竞争,将克服成本劣势,加速推进新一代核心火箭“H3”的开发。

发射后的改良型H23火箭29号机(11月24日,鹿儿岛县种子岛宇宙中心
  日本首相安倍晋三在11月24日晚间发表评论称,“此次是之前发射成果构筑的信任和发射能力提升的结果,期待带来新的订单”。同日,三菱重工业太空事业部长阿部直彦出席发射成功后的记者会时强调,“向世界展示了我们的国际化业务能力”。

  静止卫星主要用于通信广播和气象观测。此次发射的H2A火箭和旧型号相比性能大幅提升。最大的不同就是卫星的运送距离。静止轨道位于赤道上空3.6万公里,卫星在与火箭脱离后通过自身力量到达轨道。卫星独立飞行的距离越短,卫星的燃料消耗就越少,使用寿命也就越长。

 
  全球最大的欧洲阿丽亚娜空间公司(Arianespace)的卫星发射地点位于赤道附近,因此具有将卫星一口气运送到轨道附近的优势。但三菱重工业是从北半球发射,所以从地面到静止轨道的距离较长。2014年,搭载静止卫星的H2A25号火箭由于引擎控制等难题,卫星在263公里的高度就与火箭脱离。

  在此次发射中,三菱重工业改进了引擎,争取实现在3.6万公里高空的轨道附近脱离卫星。第2节引擎在进行2次喷射之后,利用惯性继续飞行,获得了更大的飞行距离,在第3次喷射后将卫星送到轨道附近。为避免作为火箭燃料的液体氢受阳光照射很快蒸发,三菱重工业使用白色颜料涂在火箭机身,以反射太阳光。

  结果,星箭分离在约3.39万公里的高空进行。H2A火箭25号机的星箭分离时间约为30分钟,但此次的29号机坚持了4小时26分。大幅减少了卫星燃料的消耗,日本宇宙航空研究开发机构表示,“卫星的在轨寿命将延长4~6年”。

  三菱重工此前的主要发射对象是利用较少燃料实现较长独立飞行距离的中大型卫星。通过技术革新,三菱重工能够获取包括小型卫星在内的更广泛需求。

  据美国卫星产业协会统计,2014年全球卫星市场规模达到2030亿美元,较5年前增长26%。2015~2017年商业静止卫星的需求预计将达到年均25颗。三菱重工表示,“预计2018年以后的需求也将稳步发展”。新兴国家的通信广播和气象观测用卫星的发射将进一步增加。
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