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中国航天火箭罕见发射失误是众望所归?

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据中国航天科技集团公司官方网站消息,北京时间6月19日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭发射中星9A 广播电视直播卫星,发射过程中火箭三级工作异常,卫星未能进入预定轨道,具体原因尚在调查分析中。目前卫星太阳帆板和天线已展开,卫星系统工况正常,各方正在采取有效挽救措施。

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中国长征三号乙运载火箭特征图(图源:VCG)

久未体验:中国航天一场突如其来的意外

自1970年4月中国第一颗人造地球卫星东方红一号成功发射,特别是1975年中国成功发射并回收了首颗返回式卫星,成为世界上继美国和苏联之后第三个掌握卫星回收技术的国家后,大陆的航天火箭发射水平突发猛进,返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力齐头并进,空间技术研发更是不断取得新突破。 

承担此次发射任务的长征三号乙运载火箭,主要用于发射地球同步转移轨道卫星,它捆绑了4个助推器,可将5.5吨以下的有效载荷送入地球同步转移轨道。自1996年首飞以来,它既承担了大陆重要卫星的发射任务,还是国际商业发射任务的主选火箭。

从1984年中国第一颗试验通信卫星发射成功,到通信卫星被广泛用于电视、广播、长途电话、教育、金融、电力等领域,大陆人都不同程度地享受着卫星带来的文明和便捷。而中星9A卫星,则是中国首颗国产广播电视直播卫星,采用中航集团空间技术研究院自主研发的东方红四号卫星平台,提供Ku BSS规划频段转发器直播服务,覆盖全中国(含港、澳、台地区),此外该卫星还专门设计了南海波束,以确保中国主权地区的直播卫星覆盖。

而在得知中星9A广播电视直播卫星因火箭三级故障未能进入预定轨道之后,遇事喜欢在互联网上互怼的大陆网友们这次表现得尤为淡定、理性,众网友纷纷表态,“难得看到一次发射失败,这也算是有生之年系列了”,“成功多了,看见一次失败都觉得是奢侈”,“难得失败一次,不过,失败意味着更大的成功”,“越来越真实,越来越透明,越来越自信”。

由挫折走向百无一失的中国航天

西昌卫星发射中心是中国四大航天发射场中承担商业航天任务的主战场,2016年11月22日深夜,该中心完成第100次发射任务,再次刷新世界航天发射纪录。然而,就在这百无一失的荣光背后,中国航天也曾经历过惨痛的失败和挫折。

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西昌卫星发射中心长征三号乙运载火箭发射现场(图源:VCG)

回看21年前,中国为了争取到一个国际发射订单,专门研发了新火箭,扩建了西昌基地,长征三号乙终于在1996年的2月15日首飞,这也是该火箭系列突破重围首次赢得国际通讯卫星组织的发射服务合同,发射一枚美国人的卫星。

中国首次发射外国人卫星,全世界都在关注发射直播,但首飞的长三乙火箭在发射22秒后姿态失控撞山坠毁,星箭俱毁,造成地面6人遇难。据说,中航集团一院运载火箭系列总设计师龙乐豪院士在那一夜之间白了头。是设计错误还是制造缺陷?又或是其他原因?

研制团队经历了一月有余的逐项排查,最后发现发射失利的原因居然是出在一个焊点上,直径只有头发的几十分之一。这根导线如果能延长1,500秒再坏,那么该次发射必会引来举国欢庆,中国航天商业订单不断。

但是,科学上没有如果,1996年长征三号乙首飞所发生的惨烈事故,使得中国对外商业发射业务跌入谷底,大陆航天事业折翼。

而早前的1992年,同样是电视直播,同样是首发,长征二号E运载火箭在发射塔架上也发生了事故。当点火口令响起后,火箭点火却未能起飞的画面迅速通过电视直播传到了世界各地的屏幕上。直播中断后,有大学生寄信到发射场,愤慨指出这是“长城奇耻,令国人心寒”。

上世纪90年代的多次事故,让西昌卫星发射中心的国际商业发射任务受到重创,不少发射合同中止甚至取消。正所谓知耻而后勇,其后大陆在系统可靠性工程等方面投入了数倍精力,“颗颗螺钉连着航天事业,小小按钮维系民族尊严” 这样一组口号作为警钟被大陆航天人自发接棒传承。

中西航天角力 未来要走的路还很长

通过挫折,积累经验,中国航天默默扛过来了,多年来创造了卫星发射成功的世界纪录。事实上,这次虽然由于火箭故障导致中星9A卫星未能顺利入轨,但从技术层面而言,并不意味着卫星就此失效。据以往经验,虽然卫星未能顺利入轨,但是尚可以利用卫星发动机将卫星调整到预定轨道。

有了上世纪90年代的失败教训,加上现在飞速发展的经济的支撑,中国人现在的抗压能力强了许多。显然,这次多年未曾经历的发射失误,并未让举国惊慌,“毕竟,现在想要给中国航天一次安慰也不是那么容易的”,从某个层面而言,这次的发射失误也可谓是“众望所归”,因为,它或将为多年来顺风顺水的中国航天注入一股新动力,转化为鞭策和激励。

但是,虽然航天事业本身就是在无数失败的基础上建立起来的行业,我们还是应该清醒的看到,中国航天未来要走的路还会很长。最大有效载荷的差距、发射回收技术的差距,中国均落后于美国等先进国家;在火箭发动机技术上,中国亦无优势可言。

目前除了美国官方的国家航天局,美国私人公司已能独立完成火箭设计、制造和发射任务。SpaceX研制的“猎鹰号”运载火箭系可回收式运载火箭,发射后可垂直落回到发射基地,通过检修和燃料填充后即能用于下一次发射,由此可节省大量成本,而中国在这方面尚属研制阶段,未有实际发射和回收经验。

受以往成功所激励,中国在航天发射方面必然还将继续发力,同样,以美国为代表的西方必然也会力保领先位置。但若我们跳离中西航天角力本身,从更高的角度俯视这场竞技,或许会发现正因为航天角力的不确定性,人类从中将得到的甜头亦会越来越多。正如二十前的我们根本无法想像,卫星发射能给人们的日常生活带来如此多的便利。

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