近日,由中国航天科技集团一院负责研制的长征十一号运载火箭在黄海海域采用“一箭九星”的方式,成功将吉林一号高分03组卫星送入535公里的太阳同步轨道。新一代火箭的每次发射都调动着大众的情绪,这次采用的海上发射又再一次引起了热议。
“海天相接”早已不是梦想
在2019年6月5日,我国就曾在黄海海域使用长征十一号运载火箭(CZ-11 WEY号)成功完成“一箭七星”海上发射技术试验,这是中国航天首次海上发射。当天,国家航天局在新闻稿中表示“本次试验采用长征十一号海射型固体运载火箭,以民用船舶为发射平台,探索了我国海上发射管理模式,验证了海上发射能力。”
此次发射这是长征十一号运载火箭继2019年成功完成首次海上发射技术试验后,实施的第一次海上商业化应用发射。“海上天路的搭建将为中国航天提供更多发区域、更高高射效能、更强安全性和灵活性。”太原卫星发射中心主任李宗利表示,此次海上发射是利用我国充足的大型船舶、海上平台、港口资源和固体火箭成熟技术,构建海上发射系统的有效尝试,是我国继陆上发射场之后进入空间手段的重要补充。
放眼国际,由俄罗斯、美国、乌克兰、挪威等国共同出资成立的海上发射公司于1995年成立,期间经过多次重组,自首飞开始至2014年,共执行36次发射任务,其中32次成功,1次部分成功,3次失败,成功率为88.89%。随后,俄罗斯继续坚持建设了海上发射平台。中国也成为和俄罗斯并列的,目前唯二具有海上发射技术的国家。
目前,山东海阳市海上航天发射母港——东方航天港项目已经在如火如荼的建设当中,是我国首个海上航天发射母港。显然,海上发射将是未来我国火箭发射的重点发展方向之一,“长十一”的成功发射全面验证了我国海上发射的技术,为我国的海上发射常态化奠定了坚实的基础。
各类船舶显身手
此次海上发射任务的成功,最大的功臣莫过于承担此次发射任务的海上平台—“德渤3”号打捞船。
“德渤3”号是一艘打捞工程船,由交通运输部烟台打捞局运营,大连中远海运重工有限公司建造,天海融合防务装备技术股份有限公司研发设计。该型船是当时我国单边抬浮力最大的打捞工程船,总长159.6米,最大船宽38.8米,型深10.9米,最大载重量20500吨,单边最大抬浮力12000吨。
它在列编渤海湾救捞队伍后,主要用于大型遇险破损船舶、舰艇的应急抢险打捞、破损船舶的装载与运输,同时兼顾海上大型设备及钢结构件、海上石油开采平台、厂房、船舶分段等超大件的运输任务,具备大型车辆、甩挂车辆等的滚装能力和危险货物适装能力。
除了承担发射任务的海上平台,还有一艘承担“强势围观”任务的船舶——“中华复兴”号,它由山东黄海造船有限公司建造的,总长212米,型宽28.6米,型深15.3米,总吨位4.5万吨,乘客定额为2000人,车道长度3000米,最大续航力5000海里。当天,它运载着1000多名嘉宾。
当然,在海上默默贡献自己力量的除了参与海上发射的船舶外,还有负责海上测控的船舶。就在10月12日凌晨,我国在西昌卫星发射中心成功发射高分十三号卫星后,远在太平洋的远望5号船顺利接过陆上测控接力棒,圆满完成了持续300余秒的海上测控。利用遥测、外测数据计算卫星初始轨道根数和分离点参数,快速准确高效地向西安卫星测控中心、西昌卫星发射中心发送实时测控数据。海上测控船舶已经为我国多次火箭发射服务。
海上发射优势多多
火箭作为一种庞然大物,安全是首要考虑的问题。火箭的发射势必会伴有残骸的脱落,每一个脱落点都是航天专家通过精心的计算,然后发布通知疏散当地群众,尽可能的降低不必要的人员伤亡和财产损失。但是这种方法也不能保证万无一失,意外也会时不时发生。
以国内四大发射中心为例,酒泉和太原发射中心分别设在戈壁滩和沙漠边缘,西昌和文昌发射基地前者居于大凉山腹地,后者临海。四地都是低人口密度地区,将火箭放置在海边发射同理,主要飞行轨迹都在大海的无人区的上空,基本不用担心落区安全的问题。
海上相比陆地的优势之一,是能更接近低纬度的赤道地区。如果运载火箭在赤道附近发射,能够最大限度地利用地球自转速度,节省推进剂消耗量,从而提高火箭的运载能力。这意味着,同等起飞规模的运载火箭在赤道附近发射可以具有更高的运载能力,运载效率提升的同时也可以降低单位质量有效载荷发射成本。
海上发射的灵活度更高。相比路上运输,海运利用海水的浮力,能够承担远大于陆上运输的运量。并且,茫茫的海面是天然的航道,不受限制,四通八达。这使得海上发射平台更容易大规模移动,任务适应性好,可通过灵活选择发射点和航落区满足不同轨道有效载荷的发射需求。
当然,海上发射,对于火箭也提出了更高的要求,例如海洋环境的变幻莫测、海水对于设备的腐蚀等等。不可否认的是,中国海上发射常态化时代真的要来了,我们的征途是星辰大海。
(综合前瞻网、北京日报、科技日报、龙de船人网)