中國火箭海上發射指日可待,明年或可向國際商業用戶提供服務

2020-12-05 澎湃新聞

約北緯19度19分，東經109度48分，這是中國海南文昌發射場的位置坐標。這一低緯度航天發射場啟用才約一年半，中國航天人就又把目光瞄準了世界運載火箭科技前沿領域，努力構建海上發射系統，建設在赤道附近海面進行運載火箭發射的能力。在近日舉行的第二屆中國航天高峰論壇上，中國航天科技集團公司一位負責人表示，長徵火箭海上發射關鍵技術試驗將很快進行，預計2018年就可以面向國際商業用戶提供海上發射服務。這就意味著，蔚藍的海洋很快將成為中國運載火箭新的起飛點，長徵火箭將從那裡直上九天，奔向深邃的太空。

低緯度海上發射優勢盡顯

既然是國際商業發射服務，那麼控制發射成本、提高自身在國際商業航天市場上的競爭力當然是航天科技集團首要考慮的因素。據航天科普微信公號「小火箭」創始人、航天專家邢強介紹，低緯度海上發射成本更低的原因在於兩個方面，一是由於赤道區域擁有地球最高自轉線速度，衛星發射距離赤道越近，就越能更好利用地球自轉的力量，增加火箭的運載能力，降低發射成本。二是在發射軌道小傾角的同步軌道衛星時，在赤道附近海域發射可以避免衛星軌道轉移時的軌道平面變化，顯著提高火箭運載能力和衛星在軌壽命。他舉例說，僅從軌道傾角方面考慮，同一顆火箭，從赤道海域發射可以比從卡納維拉爾角（北緯28.5°）發射載荷增加約18％。

邢強認為，低緯度海上發射的優點此外還有三個方面。一是更安全。海上發射能夠遠離人口稠密地區，有助於減少火箭發射對人的不利影響，降低火箭出現故障後的附加危害風險，也有助於降低投保費用。二是空域要求更低。海上發射，尤其是在廣袤的公海上發射，與民航飛機的航線和其他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與世無爭的發射位置。三是發射方位角更廣。火箭在公海上發射，免去了躲避居民區而限制其發射方位角。一艘海上發射平臺的可用發射方位角相當於美國卡納維拉爾角發射基地與范登堡空軍基地兩個發射場的總和。

海上發射國際先行者實力強大

就世界範圍而言，火箭海上發射技術已有很長歷史。早在1962年，美國海軍就在海面浮動發射裝置上進行過液體火箭的發射。1998 年，俄羅斯一艘潛艇在巴比倫支海域附近發射火箭，將2顆通信衛星送入軌道。

就商業發射服務而言，國際上最知名的火箭海上發射商業公司無疑是一家國際聯合公司，其名稱乾脆就叫「海上發射」公司。中國空間技術研究院研究員龐之浩介紹說，該公司成立於1995年，由美國波音公司、俄羅斯能源公司、烏克蘭尤日諾耶公司和挪威克韋爾納公司聯合創立，擁有由指揮艦、發射平臺與運載火箭三大子系統構成的整套海上發射系統。

「海上發射」公司三大子系統：指揮船、發射平臺和火箭 。來自「小火箭」微信公號 圖

特別值得一提的是「海上發射」公司的發射平臺，集中體現了該公司強大的技術實力。據龐之浩介紹，該平臺原為半潛式鑽井平臺，能在北歐北海海域惡劣的條件下連續工作，挪威克韋爾納公司對其進行了適應火箭發射的改造，增加支撐力和推進系統，將其命名為「奧德賽」號發射平臺，具有非常穩定的工作狀態。邢強讚賞「奧德賽」號發射平臺的優異性能，他指出，該平臺甚至能夠抵抗17級大風和34米巨浪，能夠在赤道海域的風浪中淡定從容地工作，並經受住火箭發射時的巨大噴流。

1999年10月，「海上發射」公司迎來首飛，在「奧德賽」號浮動式發射平臺上，用天頂-3SL 運載火箭將一顆重約3.5噸的電視通信衛星成功地送入軌道。據邢強統計，海上發射公司到目前一共進行了36次發射，其中32次成功，1次部分成功，3次失敗，成功率約為89%。

國產世界最大、最深的鑽井平臺「藍鯨1號」。 

實現海上發射新突破指日可待

海上發射技術無疑是國際航天技術的前沿領域，與陸地發射場相比面臨特殊的困難。首先要確保發射平臺的穩定性。「奧德賽」號浮動式發射平臺上堪稱「海上發射」公司承攬業務的殺手鐧，中國公司要開拓國際市場，也必須打造堅不可摧的「海上堡壘」。近年來，中國海工領域獲得了突飛猛進的發展，打造出了世界最大、鑽井深度最深的海上「藍鯨1號」鑽井平臺和世界先進水平的貨櫃船「鄭和號」等一大批明星裝備。這為性能優異的海上發射平臺的建設奠定了堅實基礎。實際上，據報導，中國運載火箭技術研究院宇航部副部長唐亞剛近日透露，即將亮相的中國火箭海上發射平臺就是由萬噸級巨型貨輪改造而成。

海上發射需要與之相適應的運載火箭。中國運載火箭技術研究院宇航部國際合作處處長孟翔介紹說，海上發射對火箭的性能提出了更高要求。由於大洋上補給能力有限，運載火箭的測試發射工作越簡捷越好，最好只用一到兩艘船就完成全部任務。在發射時，還要面對海面的晃動和高溫熱流的引導等問題，這就需要選擇能解決上述問題的適宜的運載火箭。據孟翔透露，中國現役火箭中，長徵十一號作為固體燃料火箭綜合各方面性能最適宜，因此，中國海上發射的「首秀」很可能由其來擔綱完成。

可能擔綱中國海上發射「首秀」的長徵十一號。 資料圖

關於目前最新籌備情況，孟翔表示，發射總體實施方案已經制定，發射船舶、測控等系統的協調工作有關方面正有條不紊展開，長徵十一號預期即將完成相關技術試驗，很快就將達到海上發射要求。就市場環境而言，中國海上發射推出可謂正逢其時。近年來，許多地處赤道地區的國家對發射近赤道、低傾角度衛星的需求越來越多。中國長徵火箭優質價廉的超級服務在國際商業航天市場享有極高聲譽，有低緯度中低軌發射需求的客戶已經向中方公司提交了相關需求。至於首次海上發射的時間，唐亞剛透露就在2018年，而孟翔則進一步指出具體時間應該是在2018年年末。

可以期待，長徵火箭從赤道附近海域騰空而起的時刻已經為時不遠，這不僅是中國航天按照中共十九大提出的「瞄準世界科技前沿」要求，即將實現新跨越，而且是世界運載火箭時隔多年後首次從海上進入太空，將進一步加速中國邁向航天強國的歷史進程。

（原題為《海上發火箭 中國來了！（「瞄準世界科技前沿」之航天科技②）》）

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