中國首次利用德渤3號船發射一箭九星長徵11號火箭

2020年9月15日，我國首次利用船舶平臺在黃海海域用長徵十一號海射運載火箭，採取「一箭九星」方式將「吉林一號」高分03-1組衛星送入預定軌道，發射獲得圓滿成功。承擔本次發射任務的發射平臺為「德渤3」號，由大連中遠海運重工有限公司建造。

「德渤3」號於2017年1月交付煙臺打撈局，該船總長159.6米，最大船寬38.8米，型深10.9米，甲板面積4800平方米，最大載重量20500噸，單邊最大抬浮力12000噸；採用全電力推進，配備DP 1動力定位和4點錨泊定位系統，具有快速調載功能。具備大型車輛、甩掛車輛等的滾裝能力和危險貨物適裝能力。大連中遠海運重工共建造兩艘同型船，其姊妹船「德渤2」號於2016年3月9日交付，兩船成對協調作業最大浮力可以達到2.4萬噸。

與以往發射不同，執行此次任務的火箭是直接在東方航天港完成火箭總裝測試和星箭對接後，用「德渤3」號從海陽港運輸至黃海預定海域實施發射，打破了以往火箭生產與發射場分離的格局，減少了分解和總裝次數，以及長距離鐵路運輸環節，首次實現火箭總裝測試發射一體化，大幅縮短了發射鏈條，提高了發射效率和效益。

長徵十一火箭的首次海上商業化應用性發射，進一步驗證了海上船舶發射平臺的可靠性，也標誌著長十一火箭海上發射常態化時代的到來。

我國需要大型火箭海上發射平臺，運載火箭海上發射平臺要求噸位更大、穩定性更好、適應熱發射等，這樣才能滿足未來大型火箭海上發射的需求。

一、國際社會對本次發射的報導

2020年9月14日，NASA報導，中國從海上的一艘駁船上發射了九顆「吉林一號」遙感衛星。

本周二凌晨1點23分，長徵- 11H(Y2)火箭發射了九顆吉林一號「高分-03」衛星。

從德渤3號船平臺發射，所有任務準備和倒計時操作都在指揮控制艦北海久之101上進行。這艘船於9月13日離開港口，前往黃海的發射區。

吉林一號高分03衛星是吉林一號EO衛星星座的9顆衛星。這組衛星包括3顆視頻衛星和6顆推掃帚衛星，總重量不到40公斤。

新衛星由長光衛星科技有限公司研製，充分繼承了吉林一號高分03a衛星成熟的技術原理，採用輕量化結構設計。

2020年9月15日，SPACE網站報導，這是中國的第二次海上發射，此前在2019年6月，長徵11號首次海上發射。然而，這是中國第一次在中國東部的海域使用新的船舶平臺發射火箭。中國是繼美國和俄羅斯之後第三個進行海上發射的國家。

長城11火箭從黃海海域升空後直接穿越臺灣、南海、印度尼西亞和印度洋上空後飛向太空。

九顆「吉林一號高分03」(高解析度-03)對地觀測衛星被放置在大約332英裡(535公裡)的軌道上，將為土地資源調查、城市規劃、災害監測和其它用途提供數據。

衛星隸屬於長光衛星科技有限公司，該公司是中國科學院長春光學精密力學與物理研究所(CIOMP)的商業分支。

其中6顆衛星是推掃帚成像衛星，能夠傳回小至3英尺(近11米)的圖像。最後三顆是視頻成像衛星。中國視頻分享平臺嗶哩嗶和國家電視臺中央電視臺(CCTV)都有一顆衛星通過贊助以自己的名字命名，科普是其用途之一。

CGST正在建設一個由138顆商業地球觀測衛星組成的星座，這些衛星能夠每天對地球上任何地點進行5到7次成像。

這次任務是中國的一次突破。太原衛星發射中心主任李宗利在接受官方媒體採訪時表示: 這次海上發射標誌著中國在建立海上發射系統方面邁出了重要一步。

海上發射平臺的建設將擴大中國太空飛行器發射領域，提高發射效率，使中國太空飛行器發射更加靈活、安全。

中國在山東海陽建立了一個航天港，不僅為火箭發射準備提供便利，也為整個航天產業集群提供便利。該中心仍在開發中，將包括太空研究和製造。

一旦建成，它每年將能夠生產20個固體推進劑運載火箭。中國的計劃是，到明年年底，整個開發區將全面運行。海陽市副市長高中謙在接受中央電視臺採訪時表示。最終，該基地還將能夠生產液體推進劑火箭。

中國有四個航天發射中心，其中三個位於內陸深處，另一個位於沿海。內陸發射的火箭會掉到地上，有時還會威脅到居民區。最近的一次是陝西省的一所學校。海上發射可以降低這種風險。

在這9顆衛星的基礎上，目前已經有16顆「吉林一號」衛星進入軌道。

二、中國上一次海上發射長徵11號火箭

2019年6月5日，中國首次進行了海上火箭發射，獲得了新的靈活發射能力。

中國從海上發射平臺成功發射了長徵11號固體火箭，為其蓬勃發展的太空計劃帶來了新的、靈活的發射能力。

6月5日12時06分，長徵11號運載火箭在黃海某移動發射平臺發射升空。在半小時內宣布發射成功。

這枚長20.8米、直徑2米、重58噸的四級火箭將7顆衛星送入600公裡高度的軌道。

捕風-1A和B，所包含的衛星由中國空間技術研究院設計監測海洋風場和提高颱風監測、瀟湘-1-04，由私人公司開發的一種小衛星試驗通訊衛星，天奇-3，由國電高科，和兩個「天翔」波段通信測試衛星為中國電子科技集團。

長光衛星技術有限公司是中國科學院長春光學精密力學與物理研究所的商業分支，該公司最後的有效載荷為吉林- 103a高解析度光學衛星，質量為42公斤。

這是自2014年5月多國太空飛行器發射服務提供商業海洋發射以來全球首次海上成功發射火箭送星任務。

此舉符合更廣泛的發展趨勢，小型發射行業整體上傾向於提供更靈活的發射解決方案。

全幾個新興的發射機構正在以不同的方式發展發射能力，比如設計移動太空港或遠程任務行動中心。

例如，像維珍軌道/VoxSpace這樣的玩家將不會被束縛在特定的跑道上，並且能夠在沒有傳統發射限制的情況下向任何軌道和目的地發射。長徵11號的海上發射將展示類似的機動性因素，特別是能夠在不受特定地理區域限制的情況下進入任何軌道。

海上發射也允許低傾角發射，地球在赤道附近的更大轉速意味著更低的燃料需求或更高的有效載荷能力。

中國主要的航天承包商正在開發更多的創新和技術，如垂直起飛、垂直降落和翼傘，以降低風險，而新興的私營企業最終也可能提供解決方案。

發射的火箭被命名為「長徵-11 WEY」。這是根據中國運載火箭技術研究院、運載火箭開發商、中國航天基金會和擁有WEY品牌的中國汽車製造商長城汽車公司達成的協議。

三、海上發射火箭的優勢

減少火箭殘骸墜落等安全威脅，對於清除空域的要求較低。

如果在內陸發射，火箭發射期間的助推器、整流罩、一級、二級火箭分離後，一般都會降落回地面，產生安全風險。

而海上發射運載火箭的殘骸可全部落在公海上，不必為躲避居民區而限制火箭的發射方位角，因此可以實現任意軌道傾角的發射。

如果火箭發射出現故障，海上發射可以降低火箭出現故障後的附加危害風險。

另外，海上發射，尤其是在廣袤的公海上發射，與民航航線和船舶航線的衝突較少，對於清除空域的要求較低，甚至可以通過海上機動來自主選擇完全沒有人類活動的發射位置。

能最大限度地利用地球自轉速度

地球在赤道上擁有最大的自轉線速度，高達465.1米/秒。如果將運載火箭運到赤道附近發射，能最大限度地利用地球自轉的力量，節省火箭推進劑的消耗量，從而可以運載質量更大的載荷。

如果發射軌道傾角為0°的同步軌道衛星，在赤道附近海域發射能夠避免衛星向0°傾角的地球同步軌道轉移的軌道平面變化，可以將衛星一步到位送到軌道。火箭的運載能力和衛星的在軌壽命能顯著提升 。

僅從軌道傾角方面考慮，從赤道海域發射火箭，可以比從北緯28.5°的美國卡納維拉爾角發射基地發射增加18%左右的載荷。

可快速機動多海域遠海發射成為可能

新發展的能力也為各種空間部門提供了好處。快速反應能力對商業工業很重要，但對政府和國防部門尤其重要。機動性使得快速而隱秘的發射成為可能，這對中國的戰略利益特別有利。

四、海上發射面臨的挑戰

海上發射過程中，運載火箭會受到海洋運輸環境、自然環境、海況，尤其是鹽霧、黴菌等自然環境的影響。

海上發射需要開展長時間的航向保持、動態方位傳遞等動基座瞄準技術研究及試驗驗證。

另外，對火箭而言，選用長徵十一號這樣的固體燃料運載火箭具有操作使用方便等優勢，但固體運載火箭運載能力一般有限；選用液體燃料運載火箭，發射適應性更強，但是操作流程更複雜。固體和液體火箭都是可行的選擇，只是研製難度不同。

對發射平臺而言，海上發射要求平臺噸位大、穩定性好，能夠適應火箭發射環境。隨著造船技術發展，目前中國大型船舶企業具有足夠的技術儲備開展海上移動發射平臺研製。

五、海洋發射構成：指揮控制船、發射平臺與運載火箭

指揮控制船、發射平臺與運載火箭三個子系統構成了整套海上發射系統。對照作為飛機發射平臺的航空母艦，有人將海上發射平臺稱為「航天母艦」。

目前世界上另外一個海上發射平臺是「海上發射公司」的「奧德賽」號，改建自一座海上移動石油勘探和鑽井平臺。該平臺有著強悍的海上穩定能力，能同時應對100節風速、110英尺的浪高和3節的暗流。

該平臺的優勢在於巨大的抗風浪能力、充足的電力供應、完備的環境控制系統，滿足運載火箭海上發射活動的需求。

中國現有承擔火箭海上發射任務的平臺是通過已有船舶改造而來的。

運載火箭海上發射平臺要求噸位更大、穩定性更好、適應熱發射等，這樣才能滿足未來大型火箭海上發射的需求。目前中國相關單位正聯合將大噸位商用貨船改造為火箭發射平臺。

六、全球火箭海上發射20年的歷史

1999年3月，第一枚海上發射的運載火箭升空，該火箭屬於海上發射公司。

1995年，來自美國、俄羅斯、烏克蘭和挪威的四大集團共同出資、出技術，成立了這個世界上第一家能持續提供海上發射業務的公司。

其中，美國波音公司提供系統整合與總體優化和衛星平臺技術；俄羅斯能源火箭公司提供天頂運載火箭第三級的技術；烏克蘭南方設計局提供天頂運載火箭第一級和第二級的技術；挪威克瓦納集團提供發射平臺和指揮控制船舶的技術，代表了當時歐洲最高的造船技術水平。

1999年3月至今，海上發射公司的發射活動共36次，其中32次成功、1次部分成功、3次失敗，成功率為88.89%，按最終入軌成功率來說，為91.67%。

2009年6月22日，海上發射公司宣布破產，2010年重組後，俄羅斯能源火箭公司佔95%的股份，美國波音公司佔3%，挪威阿克公司佔2%。新公司最近的一次發射是2014年5月26日的歐洲衛星(EUTELSAT 3B)。

2016年9月，俄羅斯私營航空控股公司S7集團宣布收購海上發射公司，計劃2019年底重新啟動海上發射。

七、結束語

中國以一國之力研製成功火箭海上發射系統，成為全球僅有的兩家之一。中國去年和今年在黃海海域的成功發射，為中國在該領域的後來居上奠定了基礎。