海上升“利箭” 一箭运九星

□文/席金合

2020年9月15日9时23分，黄海海域，随着指挥员一声“发射”口令，“长征十一号”运载火箭从“德渤三号”动力船上腾空而起，尾端拖着长长浓雾直冲云霄，采用“一箭九星”的方式，成功地将“吉林一号”高分03组卫星送入预定轨道。这是我国第一次海上商业化应用性发射，标志着我国海上卫星发射进入常态化时代。

从此，中国进入太空的发射模式将更加多元、更为便捷。

海上发射现场图 供图/人民视觉

威名赫赫的“快响利箭”

“长征十一号”运载火箭长20.8米，最大直径2米，总质量约58吨，起飞推力120吨，可将500千克的卫星送入500千米外的太空。它曾创下多个第一：第一次小时级发射，第一次机动发射，第一次无依托发射，第一次在复杂环境发射，第一次适合小卫星快速发射……首飞5年来，它取得十战十捷的佳绩，实现了10次高精度入轨、10次质量零问题、10次零窗口准时发射，创造了新一代运载火箭的发射纪录。

作为我国唯一一款陆海通用发射的固体运载火箭，“长征十一号”运载火箭可以使用3种发射模式执行任务，充分体现了灵活机动的优势。2015年9月25日，“长征十一号”运载火箭首飞成功，成为我国第一型四级固体运载火箭，实现了运载火箭的架式发射。2019年6月5日，“长征十一号”运载火箭海上发射成功，填补了我国运载火箭海上发射的空白。2020年5月30日，“长征十一号”运载火箭遥八任务发射成功，首次采用全新信息化发射平台，首次采用2米直径整流罩，首次在西昌卫星中心实施发射任务。

由此可见，“长征十一号”运载火箭可在复杂环境中，无依托隔小时发射，若情况紧急，可在民用船舶上起飞。由于使用了导弹的发动机，启动速度比传统火箭快好几倍，所以它能在短时间内响应命令，立刻执行任务，被誉为长征家族的“快响利箭”。

“长征十一号”海上发射示意图 供图/人民视觉

独门绝技是“一箭多星”

“一箭多星”是“长征十一号”运载火箭的独门绝技，它先后发射10次，已将51颗卫星成功送入预定轨道。

这次发射的卫星，包括3颗高分03C视频卫星和6颗高分03B推扫卫星。当飞到一定高度后，它们会排着队依次进入太阳同步轨道，与在轨的“吉林一号”卫星一起，组成覆盖面极广的观测网络，为林业、农业、草原、海洋、资源、环境等行业用户提供丰富的遥感数据和地面服务。

卫星在太阳同步轨道上运行，每次经过某地上空，太阳总是挂在天空相同位置，好像卫星随着太阳同步跟进一样。这种情况下，卫星对地面侦察、气象观测和资源勘探等作业十分有利。因为每次的光照条件固定，拍摄和观测的结果便于相互比较，能获得准确可靠的资料，并发送到地面接收站，通过分析研究，转化成有用信息。由此，我们可知道自己家乡的森林覆盖面多大、最近是否下雨、火灾泛滥或水灾蔓延程度等，以便及时应对。

“长征十一号”运载火箭副总指挥金鑫倍感自豪地说：“一箭九星，是火箭和卫星协同设计的结果。”当初的设计方案是“一箭八星”，后来为提高发射效能，研制团队刻苦攻关，大大提高了火箭运载能力。最终通过一次性发射，将9颗卫星布置在535千米外的轨道，实现了“打得出、布得下、分得开”的发射目标。

要实现这一目标，给火箭“瘦身”很关键。于是，研制团队将卫星支架由铝合金改为复合材料，在保证强度的同时，使火箭减轻50千克。同时，卫星的适配器等部件也采用了新型高效的复合材料制造，大幅降低整体重量，保证9颗卫星顺利升空，依次散开，有序入轨。

陆地那么大，为何要在海上发射

大家可能都知道，我国酒泉、西昌、太原、文昌四大卫星发射基地设备先进，功能齐全，已为国内外发射无数颗卫星，为何还要开辟海上发射场？

其实，航天发射的理想地点是赤道地带，在这里能有效利用地球自转速度提升火箭推力，节省推进剂。尽管文昌发射场最靠南，但距赤道还很远，而如果以船舶为平台，可将火箭送到赤道附近发射。

海上发射运载火箭，还能执行重大防卫任务。未来，如果有一颗小行星向地球飞来，势必对人类造成灭顶之灾。如果想用航天器击落这个活动目标，那么，依船发射就如同人拿着枪在地上跑来跑去，寻找更佳的位置瞄准，命中率会更大。

从安全角度看，海上发射也能避免诸多麻烦。火箭飞行中，助推器壳体和整流罩（卫星保护罩）等的分离体，会从高空坠落下来。由于落区和落时难以把控，需要大面积疏散人口，费时费力。海上发射远离了人口稠密地区，很少造成事故。

海上发射卫星难在哪里

人类60多年的航天发射历程中，海上发射航天器并不多见，主要是受海洋特殊环境限制。

首先，海上发射对火箭和发射平台都有特殊要求。在海上发射时，如果选用固体燃料火箭，虽然在出厂时已将燃料固化在箭体内，发射时不用再装药，十分省事，但固体燃料火箭的运载能力比不上液体燃料火箭；如果选用液体燃料火箭，运载能力不成问题，但需要将箭体拖到船上再加注燃料，操作不易。因此，无论选择哪种火箭，相对陆地发射都存在弊端，需要深入研究，趋利避害。对发射平台而言，则需要承载吨位大、稳定性好、航行动力足、安全可靠的船舶。随着我国造船技术的飞速发展，目前大型造船企业完全有能力研制这类大型移动发射平台。

实拍海上发射平台“德渤三号”动力船 供图/人民视觉

其次，会受海洋环境不良影响。海上的大风大浪，都会给船舶的正常行驶和稳定停泊带来困难；海面升起的大雾，不但影响能见度，而且其中的盐分、霉菌还会腐蚀高端设备和精密仪器，从而引发故障；有时，还不能排除蓝鲸等巨型海洋动物骚扰发射活动。这些都直接影响运载火箭设备选型和试验条件设置，在最初研制星箭设备和制订防护方案时，不能不予以考虑。

再次，火箭在海上的瞄准点及方位，不像在陆地那样可提前测得，而需要长时间航向保持和动态基座瞄准试验验证。

此外，为防止船体被火焰烧蚀，必须利用高压气体把火箭弹射出后再点火。为了保障火箭及人员安全，还必须研究解决火箭就位、箭星对接、燃料加注的自动化问题，实现无人值守发射，这都是难啃的“硬骨头”。

目前，“长征十一号”运载火箭研制团队正按海上发射要求，研制更大吨位的系列运载火箭，力争将1～5吨重的卫星顺利送入太阳同步轨道。同时，研制团队正在加紧研制多功能海上平台，可以保障远海海域发射，预计最早在2021年开赴低纬度地区实施低倾角海上发射。