织女星运载火箭

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太空总署自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]，亚利安太空公司也宣布在2018年之前会持续发射织女星运载火箭^[7]。

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	欧洲太空总署/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

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^[8]，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%^[9]，其中比利时、法国、意大利及荷兰参与P80固态火箭的研制^[10]。

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^[11]；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^[12]，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^[13]。

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^[14][15]。 以下为各节比较^[16][17]：

	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^[18]。经过更正第一次点火测试的小问题及微幅的变更设计^[19]，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^[20]。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^[21]。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^[22]。

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^[23]；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^[24]。

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^[25]，其中此节的推进剂原料由高比率的铝粉与HTPB所组成^[26]。

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^[27]。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^[28]。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^[29]。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^[30][31]。

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^[32]。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^[33]。

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，^[33]

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[34]	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[35]
3	2014年4月30日 01:35:15	Vega	VV03	ELV	KazEOSat-1[36]	地球观测卫星	太阳同步轨道	成功
4	2015年2月11日 13:40:00[37][38][39]	VERTA[34]	VV04	ELV	IXV（太空计程车）[40]	进入大气层测试	亚轨道飞行	成功	IXV的首次升空是由欧洲太空总署研制的织女星运载火箭成功发射并返回地球[41][42]。
5	2015年6月23日 01:51:58 [43][44]	Vega	VV05	ELV	Sentinel-2A[45][46]	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[47]	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[48]	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[49]
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[49]
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^[25]，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^[50]。

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^[51]，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^[52]。

参考资料

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外部链接

• Vega launcher（页面存档备份，存于互联网档案馆）, European Space Agency.
• First stone for Vega at Europe's Spaceport （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vega brochure （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Vega Nozzle （页面存档备份，存于互联网档案馆）