中國大型海工裝備的迅猛發(fā)展為海上發(fā)射奠定了雄厚基礎。圖為國產世界最大、最深的鉆井平臺“藍鯨1號” （百度網）
可能擔綱中國海上發(fā)射“首秀”的長征十一號（百度網 資料圖片）
“海上發(fā)射”公司三大子系統(tǒng)：指揮船、發(fā)射平臺和火箭（來自“小火箭”微信公號）
約北緯19度19分，東經109度48分，這是中國海南文昌發(fā)射場的位置坐標。這一低緯度航天發(fā)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(fā)射系統(tǒng)，建設在赤道附近海面進行運載火箭發(fā)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，長征火箭海上發(fā)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(yè)用戶提供海上發(fā)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，長征火箭將從那里直上九天，奔向深邃的太空。
低緯度海上發(fā)射優(yōu)勢盡顯
既然是國際商業(yè)發(fā)射服務，那么控制發(fā)射成本、提高自身在國際商業(yè)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(chuàng)始人、航天專家邢強介紹，低緯度海上發(fā)射成本更低的原因在于兩個方面，一是由于赤道區(qū)域擁有地球最高自轉線速度，衛(wèi)星發(fā)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(fā)射成本。二是在發(fā)射軌道小傾角的同步軌道衛(wèi)星時，在赤道附近海域發(fā)射可以避免衛(wèi)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(wèi)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(fā)射可以比從卡納維拉爾角（北緯28.5°）發(fā)射載荷增加約18％。
邢強認為，低緯度海上發(fā)射的優(yōu)點此外還有三個方面。一是更安全。海上發(fā)射能夠遠離人口稠密地區(qū)，有助于減少火箭發(fā)射對人的不利影響，降低火箭出現故障后的附加危害風險，也有助于降低投保費用。二是空域要求更低。海上發(fā)射，尤其是在廣袤的公海上發(fā)射，與民航飛機的航線和其他船舶航線的沖突較少，對于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(fā)射位置。三是發(fā)射方位角更廣?；鸺诠Ｉ习l(fā)射，免去了躲避居民區(qū)而限制其發(fā)射方位角。一艘海上發(fā)射平臺的可用發(fā)射方位角相當于美國卡納維拉爾角發(fā)射基地與范登堡空軍基地兩個發(fā)射場的總和。
海上發(fā)射國際先行者實力強大
就世界范圍而言，火箭海上發(fā)射技術已有很長歷史。早在1962年，美國海軍就在海面浮動發(fā)射裝置上進行過液體火箭的發(fā)射。1998 年，俄羅斯一艘潛艇在巴比倫支海域附近發(fā)射火箭，將2顆通信衛(wèi)星送入軌道。
就商業(yè)發(fā)射服務而言，國際上最知名的火箭海上發(fā)射商業(yè)公司無疑是一家國際聯合公司，其名稱干脆就叫“海上發(fā)射”公司。中國空間技術研究院研究員龐之浩介紹說，該公司成立于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(chuàng)立，擁有由指揮艦、發(fā)射平臺與運載火箭三大子系統(tǒng)構成的整套海上發(fā)射系統(tǒng)。
特別值得一提的是“海上發(fā)射”公司的發(fā)射平臺，集中體現了該公司強大的技術實力。據龐之浩介紹，該平臺原為半潛式鉆井平臺，能在北歐北海海域惡劣的條件下連續(xù)工作，挪威克韋爾納公司對其進行了適應火箭發(fā)射的改造，增加支撐力和推進系統(tǒng)，將其命名為“奧德賽”號發(fā)射平臺，具有非常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。邢強贊賞“奧德賽”號發(fā)射平臺的優(yōu)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，并經受住火箭發(fā)射時的巨大噴流。
1999年10月，“海上發(fā)射”公司迎來首飛，在“奧德賽”號浮動式發(fā)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(wèi)星成功地送入軌道。據邢強統(tǒng)計，海上發(fā)射公司到目前一共進行了36次發(fā)射，其中32次成功，1次部分成功，3次失敗，成功率約為89%。
實現海上發(fā)射新突破指日可待
海上發(fā)射技術無疑是國際航天技術的前沿領域，與陸地發(fā)射場相比面臨特殊的困難。首先要確保發(fā)射平臺的穩(wěn)定性?！皧W德賽”號浮動式發(fā)射平臺上堪稱“海上發(fā)射”公司承攬業(yè)務的殺手锏，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(fā)展，打造出了世界最大、鉆井深度最深的海上“藍鯨1號”鉆井平臺和世界先進水平的集裝箱船“鄭和號”等一大批明星裝備。這為性能優(yōu)異的海上發(fā)射平臺的建設奠定了堅實基礎。實際上，據報道，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(fā)射平臺就是由萬噸級巨型貨輪改造而成。
海上發(fā)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(fā)射對火箭的性能提出了更高要求。由于大洋上補給能力有限，運載火箭的測試發(fā)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(fā)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，長征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(fā)射的“首秀”很可能由其來擔綱完成。
關于目前最新籌備情況，孟翔表示，發(fā)射總體實施方案已經制定，發(fā)射船舶、測控等系統(tǒng)的協調工作有關方面正有條不紊展開，長征十一號預期即將完成相關技術試驗，很快就將達到海上發(fā)射要求。就市場環(huán)境而言，中國海上發(fā)射推出可謂正逢其時。近年來，許多地處赤道地區(qū)的國家對發(fā)射近赤道、低傾角度衛(wèi)星的需求越來越多。中國長征火箭優(yōu)質價廉的超級服務在國際商業(yè)航天市場享有極高聲譽，有低緯度中低軌發(fā)射需求的客戶已經向中方公司提交了相關需求。至于首次海上發(fā)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，長征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后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。
