海上升“利箭” 一箭運九星

□文/席金合

2020年9月15日9時23分，黃海海域，隨著指揮員一聲“發射”口令，“長征十一號”運載火箭從“德渤三號”動力船上騰空而起，尾端拖著長長濃霧直沖云霄，采用“一箭九星”的方式，成功地將“吉林一號”高分03組衛星送入預定軌道。這是我國第一次海上商業化應用性發射，標志著我國海上衛星發射進入常態化時代。

從此，中國進入太空的發射模式將更加多元、更為便捷。

海上發射現場圖 供圖/人民視覺

威名赫赫的“快響利箭”

“長征十一號”運載火箭長20.8米，最大直徑2米，總質量約58噸，起飛推力120噸，可將500千克的衛星送入500千米外的太空。它曾創下多個第一：第一次小時級發射，第一次機動發射，第一次無依托發射，第一次在復雜環境發射，第一次適合小衛星快速發射……首飛5年來，它取得十戰十捷的佳績，實現了10次高精度入軌、10次質量零問題、10次零窗口準時發射，創造了新一代運載火箭的發射紀錄。

作為我國唯一一款陸海通用發射的固體運載火箭，“長征十一號”運載火箭可以使用3種發射模式執行任務，充分體現了靈活機動的優勢。2015年9月25日，“長征十一號”運載火箭首飛成功，成為我國第一型四級固體運載火箭，實現了運載火箭的架式發射。2019年6月5日，“長征十一號”運載火箭海上發射成功，填補了我國運載火箭海上發射的空白。2020年5月30日，“長征十一號”運載火箭遙八任務發射成功，首次采用全新信息化發射平臺，首次采用2米直徑整流罩，首次在西昌衛星中心實施發射任務。

由此可見，“長征十一號”運載火箭可在復雜環境中，無依托隔小時發射，若情況緊急，可在民用船舶上起飛。由于使用了導彈的發動機，啟動速度比傳統火箭快好幾倍，所以它能在短時間內響應命令，立刻執行任務，被譽為長征家族的“快響利箭”。

“長征十一號”海上發射示意圖 供圖/人民視覺

獨門絕技是“一箭多星”

“一箭多星”是“長征十一號”運載火箭的獨門絕技，它先后發射10次，已將51顆衛星成功送入預定軌道。

這次發射的衛星，包括3顆高分03C視頻衛星和6顆高分03B推掃衛星。當飛到一定高度后，它們會排著隊依次進入太陽同步軌道，與在軌的“吉林一號”衛星一起，組成覆蓋面極廣的觀測網絡，為林業、農業、草原、海洋、資源、環境等行業用戶提供豐富的遙感數據和地面服務。

衛星在太陽同步軌道上運行，每次經過某地上空，太陽總是掛在天空相同位置，好像衛星隨著太陽同步跟進一樣。這種情況下，衛星對地面偵察、氣象觀測和資源勘探等作業十分有利。因為每次的光照條件固定，拍攝和觀測的結果便于相互比較，能獲得準確可靠的資料，并發送到地面接收站，通過分析研究，轉化成有用信息。由此，我們可知道自己家鄉的森林覆蓋面多大、最近是否下雨、火災泛濫或水災蔓延程度等，以便及時應對。

“長征十一號”運載火箭副總指揮金鑫倍感自豪地說：“一箭九星，是火箭和衛星協同設計的結果?！碑敵醯脑O計方案是“一箭八星”，后來為提高發射效能，研制團隊刻苦攻關，大大提高了火箭運載能力。最終通過一次性發射，將9顆衛星布置在535千米外的軌道，實現了“打得出、布得下、分得開”的發射目標。

要實現這一目標，給火箭“瘦身”很關鍵。于是，研制團隊將衛星支架由鋁合金改為復合材料，在保證強度的同時，使火箭減輕50千克。同時，衛星的適配器等部件也采用了新型高效的復合材料制造，大幅降低整體重量，保證9顆衛星順利升空，依次散開，有序入軌。

陸地那么大，為何要在海上發射

大家可能都知道，我國酒泉、西昌、太原、文昌四大衛星發射基地設備先進，功能齊全，已為國內外發射無數顆衛星，為何還要開辟海上發射場？

其實，航天發射的理想地點是赤道地帶，在這里能有效利用地球自轉速度提升火箭推力，節省推進劑。盡管文昌發射場最靠南，但距赤道還很遠，而如果以船舶為平臺，可將火箭送到赤道附近發射。

海上發射運載火箭，還能執行重大防衛任務。未來，如果有一顆小行星向地球飛來，勢必對人類造成滅頂之災。如果想用航天器擊落這個活動目標，那么，依船發射就如同人拿著槍在地上跑來跑去，尋找更佳的位置瞄準，命中率會更大。

從安全角度看，海上發射也能避免諸多麻煩。火箭飛行中，助推器殼體和整流罩（衛星保護罩）等的分離體，會從高空墜落下來。由于落區和落時難以把控，需要大面積疏散人口，費時費力。海上發射遠離了人口稠密地區，很少造成事故。

海上發射衛星難在哪里

人類60多年的航天發射歷程中，海上發射航天器并不多見，主要是受海洋特殊環境限制。

首先，海上發射對火箭和發射平臺都有特殊要求。在海上發射時，如果選用固體燃料火箭，雖然在出廠時已將燃料固化在箭體內，發射時不用再裝藥，十分省事，但固體燃料火箭的運載能力比不上液體燃料火箭；如果選用液體燃料火箭，運載能力不成問題，但需要將箭體拖到船上再加注燃料，操作不易。因此，無論選擇哪種火箭，相對陸地發射都存在弊端，需要深入研究，趨利避害。對發射平臺而言，則需要承載噸位大、穩定性好、航行動力足、安全可靠的船舶。隨著我國造船技術的飛速發展，目前大型造船企業完全有能力研制這類大型移動發射平臺。

實拍海上發射平臺“德渤三號”動力船 供圖/人民視覺

其次，會受海洋環境不良影響。海上的大風大浪，都會給船舶的正常行駛和穩定停泊帶來困難；海面升起的大霧，不但影響能見度，而且其中的鹽分、霉菌還會腐蝕高端設備和精密儀器，從而引發故障；有時，還不能排除藍鯨等巨型海洋動物騷擾發射活動。這些都直接影響運載火箭設備選型和試驗條件設置，在最初研制星箭設備和制訂防護方案時，不能不予以考慮。

再次，火箭在海上的瞄準點及方位，不像在陸地那樣可提前測得，而需要長時間航向保持和動態基座瞄準試驗驗證。

此外，為防止船體被火焰燒蝕，必須利用高壓氣體把火箭彈射出后再點火。為了保障火箭及人員安全，還必須研究解決火箭就位、箭星對接、燃料加注的自動化問題，實現無人值守發射，這都是難啃的“硬骨頭”。

目前，“長征十一號”運載火箭研制團隊正按海上發射要求，研制更大噸位的系列運載火箭，力爭將1～5噸重的衛星順利送入太陽同步軌道。同時，研制團隊正在加緊研制多功能海上平臺，可以保障遠海海域發射，預計最早在2021年開赴低緯度地區實施低傾角海上發射。