萬噸巨輪改造而成，中國火箭海上發射平臺即將亮相
兩會前夕，科技日報刊發的一條消息引起航天愛好者的廣泛關注——中國航天科技集團一院研製的長征十一號運載火箭，將在今年執行我國首次海上發射任務。
海上發射火箭是什麼套路？有哪些優勢是陸基發射不可替代的？面對國際海上發射先行者，我國的海射火箭如何續寫歷史？
帶著這些問題，科技日報記者3月12日採訪了高端裝備領域投資人雷凱。曾任火箭總體設計專家的他，對我國火箭發展歷程有著深入而系統的瞭解。
海上發射優勢何在
一般而言，運載火箭從陸地發射場升空。我國酒泉發射場、太原發射場、西昌發射場和文昌發射場都建在陸地上，國外的拜科努爾、東方、卡納維拉爾角和庫魯等著名發射場也是陸地發射場。
為什麼要在海上平臺發射火箭？相對於陸地發射場有哪些優勢？雷凱給出幾條理由：
首先，能有效降低火箭發射成本。海上發射地點可以儘可能靠近赤道，或者直接從赤道以0°傾角，將運載火箭發射到赤道垂直上空的地球靜止軌道。如此一來，能最大限度地利用地球自轉的推力，減少火箭升空所需燃料，進而增加火箭的運載能力。“綜合下來，可以有效降低發射的單位成本。”
其次，海上發射平臺有利於簡化測控方案。“此前火箭從陸地發射場升空後，測控信號的發送和收取需要‘翻山越嶺’，而在海上發射，無遮擋的海平面，非常有利於快速、準確進行測控信號的傳輸和使用。”
再次，海上回收落區對人類影響較小。陸地發射場本身是固定的，發射後的火箭殘骸即便考慮落在渺無人煙的區域，但仍難免存在誤差。而海上發射火箭可遠離人口稠密區，火箭發射後，助推器及第1、2級殘骸可直接落入海中，不會殃及平民或地面設施。“火箭殘骸的落點控制及相應的安全性會得到提高。”
最後，海上發射的運營成本相對較少。建設陸地發射場需要支付土地徵用費，此外，無可避免地需要開發地面基礎設施和配套，比如道路交通、能源供給、酒店、學校和醫院等。海上平臺減少了這些外圍成本，“即便需要建造海上平臺和接駁船等，但相對而言費用會少一些。”雷凱說。
自主創新“牛”在哪兒
業內人士介紹，2018年，我國將執行4次陸上發射和1次海上發射。其中，海上發射將是我國運載火箭的海上“首秀”，其強大的快速響應能力和相對低廉的價格，在商業航天領域內，可以向市場提供更完善到位的服務。中國航天科技集團公司官微發佈信息稱，我國海上發射平臺將面向全球開展這項商業服務。
近幾年來，近赤道、低軌道傾角衛星的發射需求日趨旺盛，北緯5°甚至更小傾角軌道衛星的海上發射將滿足這種需求，同時能夠進一步提高我國火箭進入空間能力，增強發射適應性。
據介紹，我國擬用於首次海上發射的長征十一號火箭及海上發射平臺，是完全自主創新的設計，具有較強的安全性和靈活性。“這體現在，火箭使用的是固體推進劑，在運送到發射平臺之前就能完成燃料添加和封裝。滿足了‘海上發射前測試工作越便捷越好’的基本原則。”雷凱說。
最理想的發射海域怎麼選
資料顯示，長征十一號火箭作為四級固體小型運載火箭，目前可把350千克有效載荷送入700千米高度太陽同步軌道，低軌運載能力為700千克，經過適當改進，今後還能進一步提高運載能力。而即將亮相的中國火箭海上發射平臺，將由萬噸級巨型貨輪改造而成。
“當然，在海上發射火箭也存在著一些不利因素，如容易受到含海鹽空氣的侵蝕，且海上多雨和颱風，天氣情況複雜。”雷凱補充道，這對火箭的適應性提出了更高要求，除了發射前的各項準備和測試工作儘可能簡捷以外，還要能在發射時，解決發射點基準、海射平臺晃動等一系列陸地發射所沒有的新問題。
對於未來海上發射位置的選擇，雷凱分析說，靠近赤道的海域是比較理想的，發射低傾角衛星時能夠充分利用地球自轉的線速度，提高運載能力，同時赤道附近不會受颱風干擾，“結合航道等因素，不排除在公海選擇發射地點的可能”。
海射火箭的先行者
1999年3月28日，世界第一枚海射火箭“天頂3號”把一顆試驗衛星成功送入預定軌道，人類第一次完成海上發射運載火箭的偉大實踐。
創造這一里程碑事件的，是1995年由美國、俄羅斯、烏克蘭和挪威組建的“海上發射”（Sea Launch）國際海上發射服務公司。
名為“海上奧德賽”的海上發射平臺原為一座石油鑽井平臺，經挪威誇納海事公司改建成海上發射平臺。其上面配備有發射臺、起豎架、推進劑加註系統和其他輔助設備。該平臺具有強大的抗風浪能力和完備的環境控制系統等特點，在火箭發射時還可進入半潛狀態，進一步增強穩定性。
裝配指揮船配備了可對火箭和上面級進行復雜測試的系統和設備，還配有控制火箭上面級飛行的指揮所，以及遙測接收和處理設備、衛星通信站等。其停泊於美國西南部加利福尼亞州的長灘港，可通過巴拿馬運河從歐洲抵達發射基地港口。
到2014年5月，“海上發射”公司總共完成36次發射，成功了33次，成功率達到91.6%。該公司打算在2019年12月至2022年間，用這個海上發射平臺進行12次發射。
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