出品:科普中國(guó)
作者:蘭順正
策劃:宋雅娟
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
近日消息指出,中國(guó)將在今年六月份進(jìn)行自己的第一次海基運(yùn)載火箭發(fā)射試驗(yàn),這使得?;\(yùn)載火箭發(fā)射技術(shù)再次受到世人的關(guān)注。
1?;l(fā)射前景廣闊
?;l(fā)射就是從各種海洋平臺(tái)進(jìn)行航天發(fā)射活動(dòng)。?;l(fā)射的方式主要有水下發(fā)射、水上艦船發(fā)射和海上移動(dòng)式平臺(tái)發(fā)射,目前比較成熟的是海上移動(dòng)式平臺(tái)發(fā)射。
和陸基發(fā)射相比,?;l(fā)射在技術(shù)上更為復(fù)雜。以目前世界上唯一提供?;l(fā)射服務(wù)的,由美國(guó)、俄羅斯、挪威、烏克蘭4國(guó)1995年聯(lián)合成立的“海射”公司為例,除了負(fù)責(zé)發(fā)射航天器的天頂-3SL 運(yùn)載火箭外,其海上航天發(fā)射系統(tǒng)還包括奧德賽海上浮動(dòng)發(fā)射平臺(tái)、總裝與指揮控制船等。奧德賽發(fā)射臺(tái)航行時(shí)重17400t,吃水深度7.5 m,為減小重型運(yùn)載火箭在發(fā)射時(shí)的搖擺幅度,提高穩(wěn)定性,在抵達(dá)發(fā)射地點(diǎn)后,還要向發(fā)射平臺(tái)的樁腿內(nèi)泵水,使其吃水深度達(dá)到 21.5 m,發(fā)射平臺(tái)的排水量增加到46000t??傃b與指揮控制船安裝有相應(yīng)的系統(tǒng)及設(shè)備,可以作為一座浮動(dòng)火箭裝配工廠,擔(dān)負(fù)運(yùn)載火箭的總裝,完成燃料和氣體加注等工作。除此以外,還擔(dān)負(fù)發(fā)射指揮中心職能,并在發(fā)射前收納發(fā)射平臺(tái)工作人員。
但海射也具備自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先發(fā)射平臺(tái)可以運(yùn)動(dòng)到低緯度海域,利用更高的地球自轉(zhuǎn)線速度,增加火箭的運(yùn)載能力,從而降低發(fā)射成本并提高衛(wèi)星的壽命。同時(shí)由于衛(wèi)星能達(dá)到的最小軌道傾角即當(dāng)?shù)匕l(fā)射場(chǎng)緯度,而海射可以自由調(diào)節(jié)發(fā)射地點(diǎn),所以其適合發(fā)射一些軌道傾角很低的衛(wèi)星。另外海射可以避開(kāi)人口稠密區(qū)和空中航線,不但更加安全,在發(fā)射方向的選擇上也更為靈活。
“海射”公司發(fā)射火箭(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
2中國(guó)“上天”又有新通道
如果中國(guó)此次的發(fā)射取得成功,那么一方面中國(guó)會(huì)成為又一個(gè)能夠提供?;l(fā)射的國(guó)家,有助于打破國(guó)外壟斷,進(jìn)一步拓展商業(yè)航天發(fā)射市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)四大發(fā)射場(chǎng)執(zhí)行低軌道傾角衛(wèi)星(0°~10°)的發(fā)射任務(wù),會(huì)損失很大的運(yùn)載能力(維度最低文昌航天發(fā)射場(chǎng)也在北緯 19°),所以一般只能提供“順風(fēng)車”服務(wù),搭載的其他衛(wèi)星要受制于主星。而在今后中國(guó)就可以為相關(guān)衛(wèi)星量身定做發(fā)射方案,可以接到更多的發(fā)射訂單。
另一方面,掌握海射技術(shù)會(huì)讓中國(guó)又多了一條進(jìn)入太空的“通道”,如今相關(guān)國(guó)家太空軍事化進(jìn)程越來(lái)越明顯,在未來(lái)可能爆發(fā)的空間沖突中,“航天港”是雙方關(guān)注的焦點(diǎn)之一,一旦將來(lái)中國(guó)的陸基發(fā)射手段受到限制或者急需要補(bǔ)充低軌道傾角衛(wèi)星,?;l(fā)射就能發(fā)揮作用,幫助提升中國(guó)國(guó)家空天安全指數(shù)。
中國(guó)長(zhǎng)征11號(hào)固體運(yùn)載火箭(圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
從目前公布的照片看來(lái),此次中國(guó)海上火箭發(fā)射任務(wù)使用的平臺(tái)應(yīng)該是在石油鉆井平臺(tái)的基礎(chǔ)上改裝而成,平臺(tái)上建有封閉式發(fā)射塔和艦橋,還有巨大的泄流槽和直升機(jī)平臺(tái)。而據(jù)稱火箭將使用長(zhǎng)征11號(hào)固體運(yùn)載火箭,長(zhǎng)征11號(hào)火箭全長(zhǎng)20.8米,箭體直徑越2米,起飛推力120噸,該型號(hào)自2015年9月在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心進(jìn)行首次發(fā)射以來(lái),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)六次高精度入軌、連續(xù)六次箭上質(zhì)量零問(wèn)題、連續(xù)六次準(zhǔn)時(shí)發(fā)射,累計(jì)共將25顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,可靠性高。同時(shí)考慮到海況的影響,固體火箭不需要臨時(shí)加注,更能確保安全性。
劃重點(diǎn):?;l(fā)射是指從各種海洋平臺(tái)進(jìn)行航天發(fā)射活動(dòng),具備增加火箭運(yùn)載能力、降低發(fā)射成本、提高衛(wèi)星壽命等優(yōu)點(diǎn),而且在發(fā)射地點(diǎn)和方向的選擇上也更加自由靈活。