大海上的“天路”——海基运载火箭发射技术

　　出品：科普中国

　　作者：兰顺正

　　策划：宋雅娟

　　监制：光明网科普事业部

　　近日消息指出，中国将在今年六月份进行自己的第一次海基运载火箭发射试验，这使得海基运载火箭发射技术再次受到世人的关注。

　　1海基发射前景广阔

　　海基发射就是从各种海洋平台进行航天发射活动。海基发射的方式主要有水下发射、水上舰船发射和海上移动式平台发射，目前比较成熟的是海上移动式平台发射。

　　和陆基发射相比，海基发射在技术上更为复杂。以目前世界上唯一提供海基发射服务的，由美国、俄罗斯、挪威、乌克兰4国1995年联合成立的“海射”公司为例，除了负责发射航天器的天顶-3SL 运载火箭外，其海上航天发射系统还包括奥德赛海上浮动发射平台、总装与指挥控制船等。奥德赛发射台航行时重17400t，吃水深度7.5 m，为减小重型运载火箭在发射时的摇摆幅度，提高稳定性，在抵达发射地点后，还要向发射平台的桩腿内泵水，使其吃水深度达到 21.5 m，发射平台的排水量增加到46000t。总装与指挥控制船安装有相应的系统及设备，可以作为一座浮动火箭装配工厂，担负运载火箭的总装，完成燃料和气体加注等工作。除此以外，还担负发射指挥中心职能，并在发射前收纳发射平台工作人员。

　　但海射也具备自己独特的优势。首先发射平台可以运动到低纬度海域，利用更高的地球自转线速度，增加火箭的运载能力，从而降低发射成本并提高卫星的寿命。同时由于卫星能达到的最小轨道倾角即当地发射场纬度，而海射可以自由调节发射地点，所以其适合发射一些轨道倾角很低的卫星。另外海射可以避开人口稠密区和空中航线，不但更加安全，在发射方向的选择上也更为灵活。

　　2中国“上天”又有新通道

　　如果中国此次的发射取得成功，那么一方面中国会成为又一个能够提供海基发射的国家，有助于打破国外垄断，进一步拓展商业航天发射市场。目前国内四大发射场执行低轨道倾角卫星（0°～10°）的发射任务，会损失很大的运载能力（维度最低文昌航天发射场也在北纬 19°），所以一般只能提供“顺风车”服务，搭载的其他卫星要受制于主星。而在今后中国就可以为相关卫星量身定做发射方案，可以接到更多的发射订单。

　　另一方面，掌握海射技术会让中国又多了一条进入太空的“通道”，如今相关国家太空军事化进程越来越明显，在未来可能爆发的空间冲突中，“航天港”是双方关注的焦点之一，一旦将来中国的陆基发射手段受到限制或者急需要补充低轨道倾角卫星，海基发射就能发挥作用，帮助提升中国国家空天安全指数。

中国长征11号固体运载火箭（图片来自中国青年网）

　　从目前公布的照片看来，此次中国海上火箭发射任务使用的平台应该是在石油钻井平台的基础上改装而成，平台上建有封闭式发射塔和舰桥，还有巨大的泄流槽和直升机平台。而据称火箭将使用长征11号固体运载火箭，长征11号火箭全长20.8米，箭体直径越2米，起飞推力120吨，该型号自2015年9月在酒泉卫星发射中心进行首次发射以来，已经实现连续六次高精度入轨、连续六次箭上质量零问题、连续六次准时发射，累计共将25颗卫星送入预定轨道，可靠性高。同时考虑到海况的影响，固体火箭不需要临时加注，更能确保安全性。