(a)ZN-1气象火箭 (b)ZN-3气象火箭
(c)TY-3系列探空火箭(d)TY-4系列探空火箭
图2国内典型探空火箭 探空火箭未来的发展趋势 由于探空火箭不仅可以进行兼顾中高层大气立体剖面探测、微重力科学实验、空间生物技术实验、星载有效载荷先期原理性飞行实验验证的综合实验,还能为卫星、飞船等等航天器的发射提供高空大气环境保障,为空间链路电磁环境监测预警提供保障,能够有效促进空间探测、微重力科学、空间生命科学与技术及其有效载荷技术的快速发展,已广泛应用于空间天气预报、中高层大气研究、临近空间环境研究、微重力条件下的的材料加工、高空生物学研究、地球资源勘探等领域,探空火箭的应用领域不断扩大,发展前景广阔,未来具体的发展趋势有以下几个方面: 探测高度不断提高 随着探空火箭应用领域的不断扩大,探测高度覆盖的范围越来越广,对探测高度有了更高的要求。2013年5月13日21时中国发射了一枚探空火箭,该探空火箭射高创世界记录,逼近地球同步轨道,据美国国防部所做的轨迹分析发现,该火箭曾逼近赤道上空高度约3.6万公里的同步卫星轨道。 探测范围增大和发射数量增多 随着探空火箭服务的领域的不断扩展,各种科学实验对临近空间的环境参数的需求不断增加,未来可能会发射很大数量探空火箭,获得地球上空不同高度、不同季节的天气参数,形成型谱,为未来高科技的实验提供基础数据。 搭载的有效载荷质量重量不断增加 随着科学实验仪器的增多,以及降低相对发射成本,提高性价比的要求,单发火箭趋向搭载更大重量、更多的有效载荷。 发射方式增多 目前探空火箭采用固定式发射方式居多,在固定的发射点,探测预定空间的气象参数和进行科学实验, 为了适应不同地域的探空火箭发射,对移动式的发射装置的需求越来越多。 国际间技术合作交流及贸易日益增多 由于探空火箭具有的优势,各种科学实验对探空火箭的使用越来越多,对于还未掌握探空火箭技术的国家对探空火箭的进口需求日益迫切。国际间开展合作,可以获得不同区域的探测结果,从而研究空间天气与全球气候变化关系,联合发布空间天气预报。如美国的探空火箭发射地点遍布世界各地。 结论 随着中国航天事业的飞速发展,国外一些国家的高技术封锁更为严重,尤其是对航天元器件的出口限制越来越严重,为此,在航天飞行器中采用国产元器件及商用器件势在必行。这些器件如果能够预先在探空火箭上进行空间适应性飞行验证,获得一定空间环境条件下的飞行数据,将为其在卫星、飞船上的进一步应用提供设计基础,提高器件的空间应用可靠性。
探空火箭具有重要的作用和价值,中国探空火箭事业虽然取得了一定得成果,但与西方发达国家相比,我国的探空火箭的发射次数及高空探测数据获取都存在着很大的差距。应积极开展火箭探空技术研究,以日益增多的空间微重力空间实验和大气参数探测为契机,积极增大探空火箭发射的数量和频次。 参考文献[1]姜秀杰等,探空火箭的发展现状及趋势[J],科技导报,2009,27(23),101-110.
[2]李大耀等,20世纪的中国火箭探空[J],中国航天,2001,4,16-18.