“长征”海射投入商业运营,未来全球发射服务可期

2020-12-24 06:02尚辉王未孟翔白志富金进中国运载火箭技术研究院
国际太空 2020年11期
关键词:倾角中国航天海域

尚辉 王未 孟翔 白志富 金进(中国运载火箭技术研究院)

2020 年9 月15 日,长征十一号海射型火箭在黄海海域完成发射,将9 颗吉林一号商业卫星准确送入太阳同步轨道。这是长征十一号固体运载火箭的第10 次发射,也是继2019 年6 月首次海上发射后, 长征十一号海射型火箭的第2 次发射,也是“长征”火箭首次开展海上商业应用发射。

( 来源:新华社)

1 市场需求催生中国火箭海上发射

2010 年以来,国内外市场逐步出现了一类低倾角低轨卫星的发射需求。要满足这类发射需求,运载火箭发射点位置需处在纬度值低于目标轨道倾角的低纬度地区,否则即使小幅压低轨道倾角,火箭燃料也将大幅消耗甚至耗尽。中国已有运载火箭型号均从四大陆上发射场发射,对应发射点纬度均大于19°。如何高效满足倾角19°以下、尤其是接近0°赤道面的低倾角低轨卫星的发射需求,成为中国发射服务业需要面对的新问题。

通过海上发射方式,使运载火箭打破发射场纬度的束缚,在广阔海域自由选择发射位置,这可作为中国航天高效开展的低倾角低轨中小卫星发射服务的一个突破口。

2 长征十一号火箭逐步实现海射运营

2015 年9 月,首飞的长征十一号运载火箭具有适用于中小型低轨卫星的运载能力,同时具有发射排期快、发射场操作时间短等优势。中国航天基于该型火箭推出了针对微小卫星的发射服务,并推向国内外商业发射服务市场,将多颗国内外微小卫星准确送入轨道,得到了国内外航天界的广泛认可。

在此基础上,中国航天将长征十一号运载火箭的机动发射能力好、发射环境适应能力强、发射保障要求较低等特点与海上发射模式相结合,完成了长征十一号海射型火箭的研制,于2019 年6 月5 日,在黄海海域开展了“一箭七星”海上发射任务,成功完成了中国首次海上发射,填补了我国运载火箭海上发射空白。

随后,在长光卫星有限公司等商业客户的认可与支持下,长征十一号海射型火箭进入商业发射服务市场,开始承接商业发射任务。同时,进一步改进与完善,采用动力船舶平台作为发射平台,并开展了山东母港配套基础设施建设。此次海上发射使之正式投入商业运营。

3 海上发射提升发射服务全球市场竞争力

以长征十一号海射型火箭为代表,“长征”火箭的海上发射能力将提升中国航天在全球航天市场的竞争力。

1)通过海上发射,中国航天突破了发射场纬度限制,具备了在低纬度发射点高效地开展低倾角低轨发射服务的能力,扩充了发射服务市场领域,并可通过将运载火箭与卫星组合,面向占全球人口50%以上生活在低纬度地区的广大人民,提供集中、高效的卫星应用服务。

2)通过利用广大海域开展发射,以一型运载火箭兼容从赤道轨道到极地轨道的多种任务,充分利用地球自转线速度使火箭运载能力最大化,并且大幅提高了火箭任务适应性,提升了发射服务的性能、经济性和灵活性。

海上发射平台(来源:央视)

3)海上发射可以通过优选发射点,将火箭飞行路线经过的航区及残骸落区安排在海洋、沙漠等人迹罕至的区域,提高执行发射任务过程中的航区、落区安全性,减少发射任务对生产、生活的影响,降低发射任务期间的三方风险及对应的保险采购成本。

4 海上发射助力“长征”火箭全球发射服务

海上发射使“长征”火箭国际商业发射服务项目的履约发射不再局限于中国境内,有望实现全球发射服务。

实现全球发射服务新模式,针对境内难以高效完成的低纬度低轨卫星发射任务、或者在低纬度地区有明显优势的通信卫星等低倾角发射,“长征”火箭可以通过赴低纬度海域(如国际公海、合作国领海等海域)完成发射。

更重要的是,通过海上发射实现“长征”火箭的全球发射服务新模式,运载火箭及发射系统(发射船舶平台)可机动到用户国家(领海及邻近海域)完成发射,实现“送发射服务上门”的新发射服务模式。

地球表面约70%的区域被海洋覆盖,从低到高的各种纬度均有海域分布,除少数内陆国以外,世界上多数国家均有海岸线。海上发射提供了一条途径,使得多数国家有潜力通过“送发射服务上门”这种新模式享受国际商业发射服务。与传统商业发射服务相比,这种方式能够让用户在本国见证自己卫星的发射,更深入地参与和见证发射过程,使发射项目的社会影响力大幅提高。

在发射服务履约过程中,用户也更容易利用本国资源以多种方式参与到发射过程中,如为发射船提供补给、靠泊、参与发射跟踪等。对于待发射卫星就在用户国家或其附近完成总装测试的情况,还可尝试直接在用户国港口完成卫星上船、星箭对接的模式,省去卫星的长距离运输成本,减小了周期与风险,简化出入境等手续。用户深度参与履约发射,为更多样的航天国际合作提供条件。

即将发射的长征十一号海射型火箭(来源:中国航天科技集团)

5 结语

长征十一号海射型火箭正式投入商业运营,开启了“长征”火箭海上商业发射服务。科研人员将积极开拓国际市场,争取早日实现“长征”火箭全球发射服务,使“长征”火箭以更灵活的方式,助更多用户把太空“天堑变通途”,使更多国家的用户享受航天产业带来的福祉。

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