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织女星运载火箭

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织女星运载火箭
织女星运载火箭
用途小型卫星运载火箭
制造者欧洲空间局/意大利太空总署
制造国家欧洲
外型及质量参数
高度30 米
直径3 米
质量137,000 公斤
级数4
业载量
至极轨道
(700km / 轨道倾角 90°)有效载荷
质量1,430千克（3,150磅）
至椭圆轨道
(1500x200km / 轨道倾角 5.4°)有效载荷
质量1,963千克（4,328磅）
至SSO (400km)有效载荷
质量1,450千克（3,200磅）
发射历史
现状现役
发射场法属圭亚那开云中央发射场ZLV (ELA-1)发射台
总发射次数23次
成功次数20次
失败次数3次
首次发射2012年2月13日[1]
第一级
高度10.5 米
直径3 米
总重88 公吨
发动机P80固态火箭引擎[2][3][4]
单发推力3040 千牛顿
推进时间107 秒
燃料HTPB (固态火箭)
第二级
高度7.5 米
直径1.9 米
总重23.9 公吨
发动机契法罗23固态火箭引擎
单发推力1200 千牛顿
比冲16
推进时间71.6 秒
燃料HTPB (固态火箭)
第三级
高度3.85 米
直径1.9 米
总重10.1 公吨
发动机契法罗9固态火箭引擎
单发推力213 千牛顿
比冲25
推进时间117 秒
燃料HTPB (固态火箭)
第四级
高度1.74 米
直径1.9 米
总重0.55 公吨
发动机AVUM引擎
单发推力2.45 千牛顿
比冲56
推进时间315.2 秒
燃料四氧化二氮/偏二甲肼

织女星运载火箭（意大利语：Vettore Europeo di Generazione Avanzata[5]，英语：Advanced Generation European Carrier Rocket，欧洲新一代运载火箭）属一次性使用运载系统[5]，她的名称源自天琴座最明亮的恒星织女星[6]。织女星运载火箭由意大利太空总署及欧洲空间局自1998年合作研发，并于2012年2月13日首次发射并成功达成预定轨道[4]，亚利安太空公司也曾宣布在2018年之前会持续发射织女星运载火箭[7]。火箭的最新一次发射发生在2024年9月5日，此前已被它的一种改进版（Vega C）替代，该型号自2022年起已投入使用[8]。

其设计用来发射重量介于300公斤到2500公斤之间的科学卫星或地球观测卫星，并可将此类卫星送至太阳同步轨道或低地球轨道[9]，织女星运载火箭为无辅助火箭的三节式固态火箭及第四节液态火箭，P80固态火箭为其第一节；契法罗23火箭为第二节；契法罗9火箭为第三节；而末端节的液态火箭称之AVUM，P80固态火箭的技术也将应用在未来的亚利安火箭上，整个织女星运载火箭中，意大利为资金主要贡献者，提供65%左右的资金援助，其他资金贡献有法国约12.43%；比利时约5.63%；西班牙约5％；荷兰约3.5%；瑞士则只有1.34%；瑞典更少，仅仅贡献0.8%[10]，其中比利时、法国、意大利及荷兰参与P80固态火箭的研制[11]。

酬载能力

亚利安太空公司开发前宣称织女星运载火箭可以将1500公斤的人造卫星送入离地700公里的圆形极轨道[12]；而后续也确认了织女星运载火箭是专以太阳同步轨道或极轨道的人造卫星为酬载目标[13]，例如首次的测试发射也成功的将386.8公斤的LARES卫星送入69.5倾角、高1450公里的圆形轨道[14]。

技术诸元

织女星运载火箭的三节分别使用不同引擎，在正式启用前，引擎需经过两次测试，一次为性能评定，另一次则是构造评定[15][16]。 以下为各节比较[17][18]：

P80 Zefiro 23 Zefiro 9 AVUM
高度 11.7米（38英尺） 7.5米（25英尺） 3.5米（11英尺） 1.7米（5.6英尺）
直径 3米（9.8英尺） 1.9米（6.2英尺） 1.9米（6.2英尺） 1.9米（6.2英尺）
推进剂重量 88 吨 24 吨 10.5 吨 0.55 吨
引擎重量 7,330千克（16,160磅） 1,950千克（4,300磅） 915千克（2,017磅） 131千克（289磅）
储存槽重量 3,260千克（7,190磅） 900千克（2,000磅） 400千克（880磅） 16千克（35磅）
平均推力 2,200 kN（490,000 lbf） 871 kN（196,000 lbf） 260 kN（58,000 lbf） 2.42 kN（540 lbf）
推进时间 110 秒 77 秒 120 秒 667 秒
比推力 280 秒 287.5 秒 296 秒 315.5 秒

契法罗9火箭引擎

契法罗9火箭引擎是整台织女星运载火箭中最早完成的，也是运载火箭的第三节的引擎，首次点火测试是在2005年12月20日，地点是Salto di Quirra Inter-force测试场，位于地中海沿岸的萨丁尼亚岛之东南方，测试的结果获得完全的成功[19]。经过更正第一次点火测试的小问题及微幅的变更设计[20]，在2007年3月28日，第二次契法罗9火箭引擎点火测试，地点也是在Salto di Quirra测试场，其特色是运作35秒后，内部压力会突然降低，进一步使燃烧时间的增长[21]。到了2008年10月23日，改良过的契法罗9火箭引擎喷嘴提供了更大的推力，成功完成测试并命名为契法罗9A火箭引擎[22]。这颗契法罗9A火箭引擎最终在2009年4月28日完成最后测试[23]。

契法罗23火箭引擎

契法罗23火箭引擎是第二节火箭的引擎，首次点火测试在2006年6月26日，地点在Salto di Quirra测试场。这次的测试结果也是成功的[24]；第二次测试契法罗23火箭引擎在2008年3月27日，地点也在Salto di Quirra测试场。测试结果也是成功的，也确认契法罗23火箭引擎会用于织女星运载火箭的第二节[25]。

P80火箭引擎

P80火箭引擎原先设计为产生80吨的推力，不过后来进一步提升到88吨，而且这节固态火箭具有推力向量系统，能够借由锂离子电池改变叶片方向来操作前进方向[26]，其中此节的推进剂原料由高比率的铝粉与HTPB所组成[27]。

P80火箭引擎首次推进测试在2006年11月30日，地点位于在法属圭亚那开云，总结来说获得成功的测试结果[28]。第二次P80火箭引擎点火测试在2007年12月4日，地点同样在圭亚那开云，P80火箭引擎提供190公吨重推力，并持续运作111秒，各项数据也都符合预期[29]。P80火箭引擎经过这两次的测试，也确立了在织女星运载火箭第一节的地位。

AVUM

AVUM是织女星运载火箭的第四节，主要是让人造卫星可以调整高度或提供旋转的协助[30]。其RD-843火箭引擎使用四氧化二氮与联氨做为燃料，其技术来自前苏联的R-36导弹技术[31][32]。

整体费用

研制织女星运载火箭大约使用了7.1亿欧元，其中4亿欧元用于织女星运载火箭的前5次火箭发射上[33]。根据亚利安太空公司的估计，每次发射织女星运载火箭的费用约为3200万欧元；而火箭本身则占了2500万欧元左右，当然这是以每年发射两次作为计算；如果发射次数提升到每年4次，则可以将火箭成本压低至2200万欧元[34]。

我们仍确信即使索费比竞争对手多出20%，也能够赢得合约，因为亚利安太空公司也符合这个身价。

——Francesco De Pasquale－ELA主管，[34]

发射纪录

No. 日期/时间
（UTC） 		类型 系列编号 发射台 酬载卫星 卫星类型 轨道 结果 备注
1 2012年2月13日
10:00 		Vega VV01 ELA-1 LARES / ALMASat 1 / e-st@r / Goliat / MaSat-1 / PW-Sat 1 / ROBUSTA / UniCubeSat-GG / Xatcobeo 大地测量及微卫星 低地轨道 成功 织女星运载火箭首次发射成功
2 2013年5月7日
02:06:31 		VERTA[35] VV02 ELV Proba-V / VNREDSat 1A / ESTCube-1 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功 首次商业发射[36]
3 2014年4月30日
01:35:15 		Vega VV03 ELV KazEOSat-1[37] 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
4 2015年2月11日
13:40:00[38][39][40] 		VERTA[35] VV04 ELV IXV（太空计程车）[41] 进入大气层测试 亚轨道飞行 成功 IXV的首次升空是由欧洲空间局研制的织女星运载火箭成功发射并返回地球[42][43]。
5 2015年6月23日
01:51:58 [44][45] 		Vega VV05 ELV Sentinel-2A[46][47] 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
6 2015年12月3日04:04:00 Vega VV06 ELV LISA Pathfinder[48] 实验卫星 拉格朗日L1 成功
7 2016年9月16日01:43:35 Vega VV07 ELV PerúSAT-1 / 4 SkySat Satellites[49] 侦察卫星/地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
8 2016年12月5日13:51:44 Vega VV08 ELV Göktürk-1A 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
9 2017年3月7日01:49:24 Vega VV09 ELV Sentinel-2B 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
10 2017年8月2日01:58:33 Vega VV10 ELV OPTSAT-3000 & Venµs 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
11 2017年11月8日01:42:31 Vega VV11 ELV Mohammed VI-A (MN35-13A) 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
12 2018年8月22日21:20:09 Vega VV12 ELV ADM-Aeolus 气象卫星 太阳同步轨道 成功
13 2018年11月21日01:42:31 Vega VV13 ELV Mohammed VI-B (MN35-13B) 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
14 2019年3月22日01:50:35 Vega VV14 ELV PRISMA 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
15 2019年7月11日01:53:03 Vega VV15 ELV Falcon Eye 1 地球观测卫星 太阳同步轨道 失败 火箭升空过程中因助推器上的电机故障导致发射任务失败[50]
16 2020年9月3日01:51:10 Vega VV16 ELV SSMS PoC Flight, D-Orbit, Spaceflight Industries, SITAEL and ISISpace microsatellites and cubesats (53颗小型卫星) 微卫星 太阳同步轨道 成功
17 2020年11月16日 Vega VV17 ELV SEOSAT-Ingenio、TARANIS 地球观测卫星/科研卫星 太阳同步轨道 失败 搭载了欧洲航天局和西班牙工业技术发展中心（英语：Centre for the Development of Industrial Technology）的SEOSAT-Ingenio地球观测卫星和法国国家航天研究中心（法语：Office national d'études et de recherches aérospatiales）的TARANIS科研卫星[50]
18 2021年4月29日09:50 Vega VV18 ELV Pléiades Neo 3, NorSat-3, Bravo, ELO Alpha, Lemur-2 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
19 2021年8月17日09:47 Vega VV19 ELV Pléiades-Neo 4, BRO-4, LEDSAT, RadCube, SUNSTORM 地球观测卫星 太阳同步轨道 成功
20 2021年11月16日09:27:55 Vega VV20 ELV CERES 1/2/3 电子侦察卫星 半同步轨道 成功
21 2022年7月13日13:13:17 Vega-C VV21 ELV LARES 2, ALPHA, AstroBio CubeSat, CELESTA, GreenCube, MTCube-2, TRISAT-R 中地球轨道 成功 Vega-C首次发射
22 2022年12月21日01:47:31 Vega-C VV22 ELV Pléiades-Neo 5, Pléiades-Neo 6 (VHR-2020 3/4) 地球观测卫星 太阳同步轨道 失败
23 2023年10月9日01:36 Vega VV23 ELV THEOS-2，TRITON（猎风者卫星），ANSER，CSC，ESTCube-2，MACSAT，N3SS，PRETTY，PROBA-V CC 太阳同步轨道 成功

未来发展

将来升级的织女星运载火箭，有一项计划是将新的第三节及第四节火箭之燃料改为液态氢/液态氧[26]，此种作法可降低成本和建立新一代的操控系统，而织女星运载火箭的最终目标是升级到可酬载2000公斤的卫星到极轨道上[51]。

在未来的发展目标上，会建造出推力更大的P100与P120两种衍生型，分别可以提供100顿与120吨推力[52]，这些加强版本的第一节也可望用于亚利安6号运载火箭上[53]。

参考资料

  1. ^ Vega liftoff. ESA. [2015-10-18]. （原始内容存档于2013-03-12）. 
  2. ^ Avio. Vega Satellite Launcher (PDF). [24 July 2014]. （原始内容 (PDF)存档于2015年9月23日）. 
  3. ^ Avio. Avio Space. [24 July 2014]. （原始内容 (PDF)存档于2014年7月26日）. 
  4. ^ 4.0 4.1 ESA – Vega. Esa.int. 3 February 2012 [14 February 2012]. （原始内容存档于2012-02-15）. 
  5. ^ 5.0 5.1 ESA: Antonio Fabrizi: from 'nuts and bolts' to Europe’s launchers of today and tomorrow [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  6. ^ Tariq Malik. Europe Launches New Vega Rocket on Maiden Voyage. Space.com（英语：Space.com）. 13 February 2012 [29 May 2014]. （原始内容存档于2016-03-26）. The Italian-built Vega rocket is named after the second-brightest star in the northern hemisphere 
  7. ^ Arianespace orders ten new Vega launchers from ELV 互联网档案馆的存档，存档日期2013-12-02., Arianespace media release, 20 November 2013, accessed 22 November 2013
  8. ^ Vega-C successfully completes inaugural flight. www.esa.int. [2024-09-20]. （原始内容存档于2022-07-14） （英语）. 
  9. ^ Amos, Jonathan. Vega launcher makes first flight. BBC News. 13 February 2012 [13 February 2012]. （原始内容存档于2012-02-13）. 
  10. ^ Vega Launcher Targets Government Market. Aviation Week. 6 February 2012 [14 February 2012]. [永久失效链接]
  11. ^ CLARK, S. Vega launcher program courts German participation. Spaceflight Now: 1. 14 February 2012 [14 February 2012]. （原始内容存档于2016-03-04）. 
  12. ^ Vega — Overview. Arianespace. （原始内容存档于2009-03-30）. 
  13. ^ Vega — Performance. Arianespace. [2015-10-18]. （原始内容存档于2015-09-07）. 
  14. ^ I. Ciufolini et al. The Design of LARES: A Satellite for Testing General Relativity, IAC-07-B4.2.07, proceedings of the 58th International Astronautical Congress, India, Hyderabad, 2007
  15. ^ VEGA Satellite Launcher (PDF). Aviogroup.com. （原始内容 (PDF)存档于2013-12-11）. 
  16. ^ Neri, Agostino. Vega Launch System Final Preparation for Qualification Flight (PDF). Proceedings of 47th AIAA Joint Propulsion Conference. San Diego, California (USA): AIAA. 4 August 2011 [2015-10-18]. （原始内容 (PDF)存档于2013-12-13）. 
  17. ^ Vega Satellite Launcher (PDF). Avio. [23 April 2014]. （原始内容 (PDF)存档于2014年11月1日）. 
  18. ^ Vega - Launcher composition (interactive). ELV. [23 April 2014]. （原始内容存档于2014年3月23日）. 
  19. ^ ESA: Successful first test for Vega's Zefiro 9 engine. [2008-06-27]. （原始内容存档于2012-10-17）. 
  20. ^ ESA: Vega Critical Design Review begins. [2008-06-27]. （原始内容存档于2012-10-17）. 
  21. ^ ESA: Anomalous behaviour affects firing test of Vega’s Zefiro 9 motor. [2008-06-27]. （原始内容存档于2012-10-17）. 
  22. ^ Successful first test for Vega’s Zefiro 9-A solid-fuel rocket motor. ESA. 24 October 2008 [2015-10-18]. （原始内容存档于2012-10-18）. 
  23. ^ Successful second test for Vega’s Zefiro 9-A solid-fuel rocket motor. ESA. 30 April 2009 [2015-10-18]. （原始内容存档于2012-10-19）. 
  24. ^ ESA: Vega's second stage motor roars to life. [2008-06-27]. （原始内容存档于2012-10-17）. 
  25. ^ http://www.esa.int/esaCP/SEMSEBR03EF_index_0.html （页面存档备份，存于互联网档案馆） Successful qualification firing test for Zefiro 23
  26. ^ 26.0 26.1 M. Caporicci. The Future of European Launchers: The ESA Perspective (PDF). ESA. November 2000 [2015-10-18]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-04）. 
  27. ^ Solid propellant rocket stage. astronautix.com. Encyclopedia Astronautica. [4 July 2013]. （原始内容存档于2013年6月21日）. 
  28. ^ ESA: Successful firing of Vega’s first-stage motor in Kourou. [2008-06-27]. （原始内容存档于2012-06-30）. 
  29. ^ ESA: Vega main engine test in Kourou. [2008-06-27]. （原始内容存档于2012-06-30）. 
  30. ^ AVUM. Avio. [23 April 2014]. （原始内容存档于2013年12月2日） （意大利语）. 
  31. ^ RD-843. Yuzhnoye. [2015-05-28]. （原始内容存档于2020-12-02）. 
  32. ^ Liquid rocket engine RD-843. Yuzhmash. [2015-05-28]. （原始内容存档于2015-06-07）. 
  33. ^ de Selding, Peter B. Europe’s Italian-led Vega Rocket Succeeds in Debut. SPACE NEWS. 13 February 2012. （原始内容存档于2013年2月2日）. 
  34. ^ 34.0 34.1 de Selding, Peter B. Vega Expected to be Price-competitive With Russian Rockets. Space News. 23 January 2012. 
  35. ^ 35.0 35.1 VERTA is an acronym for Vega Research and Technology Accompaniment and designates Vega's missions aiming "to demonstrate the flexibility of the Vega launch system". VERTA framework includes four ESA missions (Proba-V, Aeolus, LISA Pathfinder and IXV), but also some missions of National Agencies (like ASI). Sources: ESA (20 november 2013). VERTA Programme （页面存档备份，存于互联网档案馆）; ASI (2015).PRISMA Precursore IperSpettrale (Hyperspectral Precursor) of the application mission （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  36. ^ Vega delivers three Satellites to Orbit to achieve second Success. spaceflight101. 7 May 2013 [14 January 2014]. （原始内容存档于2014年1月15日）. 
  37. ^ Greg Delaney. Kazakhstan to launch sastellite on new Arianespace Vega vehicle. kazakhstanlive.com. 22 June 2012 [7 May 2013]. （原始内容存档于2014-01-16）. 
  38. ^ Bergin, Chris. ESA’s experimental space plane gearing up for November debut. NASA spaceflight. 3 July 2014 [3 July 2014]. （原始内容存档于2014-07-09）. 
  39. ^ The Spaceport keeps pace with Arianespace's busy mission cadence. Arianespace. 17 October 2014 [20 October 2014]. （原始内容存档于2014-10-22）. 
  40. ^ ESA launch schedule. [28 November 2014]. （原始内容存档于2013-05-12）. 
  41. ^ Vega to fly ESA experimental reentry vehicle. ESA. 29 March 2013 [7 May 2013]. （原始内容存档于2016-04-05）. 
  42. ^ 歐洲航天局的「IXV」試驗航天器成功返回地球. 2015-02-12 [2015-10-18]. （原始内容存档于2019-02-16）. 
  43. ^ IXV - Intermediate Experimental Vehicle. Spaceflight101. [2015-02-27]. （原始内容存档于2015-09-19）. 
  44. ^ "Sentinel-2". （页面存档备份，存于互联网档案馆） ESA. Retrieved 30 April 2014.
  45. ^ Soyuz orbits Sentinel-1A on 7th successful launch from French Guiana. CNES. [30 April 2014]. （原始内容存档于2014-12-05）. 
  46. ^ Vega milestones. Arianespace. [7 May 2013]. （原始内容存档于2015-12-08）. 
  47. ^ ESA books Eurockot Launch for Sentinel-5p Satellite. Eurockot Launch Services. [30 April 2014]. （原始内容存档于2016-03-20）. 
  48. ^ The sixth Vega success supports European science with launch of the LISA Pathfinder space probe. Arianespace. [3 December 2015]. （原始内容存档于2020-10-22）. 
  49. ^ Vega Flight VV07. Arianespace. [8 September 2015]. （原始内容存档于2021-03-22）. 
  50. ^ 50.0 50.1 欧洲“织女星”运载火箭发射任务失败. 新华社. 2020-11-17 [2020-11-18]. （原始内容存档于2020-11-18） （中文）. 
  51. ^ LIRA | VEGA evolution. Agenzia Spaziale Italiana. [17 February 2012]. （原始内容存档于2012年1月25日）. 
  52. ^ ASI SpaceMag n° 1 (PDF). asi.it. Agenzia Spaziale Italiana. March 2012 [5 July 2012]. （原始内容 (PDF)存档于2020-06-16） （意大利语）. 
  53. ^ Stephen Clark. European ministers decide to stick with Ariane 5, for now. Spaceflight Now. 21 November 2012 [22 November 2012]. （原始内容存档于2012-11-27）. 
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外部链接

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