海上凌云霄 天宇新“長征”
——寫在我國首次固體運載火箭海上發射成功之際
光明日報記者 崔興毅
6月5日11時06分，距離發射時間還有1小時。與火箭相距約3公里的保障船操作室里，天氣狀況赫然在目：霧，21攝氏度，風速每秒4米，云量10成，能見度4公里……
控制系統開始加電，遙測系統啟動記錄，發送數據……
“30分鐘準備！”衛星系統、控制系統、遙測系統向指揮部報告人員撤離情況。
“50秒！”“40秒！”“30秒！”輪渡上所有人都凝視著3公里外駁船搭起的發射平臺。
“3、2、1，點火！”
12時06分01秒。一聲令下，濃煙升起，火箭尾部開始燃燒，火紅映滿了海面。在巨大推力下，托舉著七顆衛星的長征十一WEY號運載火箭（以下簡稱“長十一火箭”）從我國黃海海域騰空起飛，巨大的轟鳴聲響徹黃海。
“星箭分離，太陽帆板展開，一切順利！”首次火箭海上發射成功，中國在浩瀚宇宙的新“長征”由此開啟。
圖片均為新華社記者朱崢攝
1 填補了我國火箭發射的空白領域
海上火箭發射，顧名思義就是通過在海上搭建固定或移動火箭發射平臺的方式，為運載火箭提供可以在海上發射的條件。隨著社會經濟的快速、高質量發展，人們對航天發射活動的需求量日益增加，陸地人口稠密，航天火箭發射航落區安全性問題日益突出。
“二十世紀六七十年代建立的內陸火箭發射場周邊的火箭殘骸落區不再是絕對的無人區，在設計火箭的飛行軌跡時，寧可犧牲運載能力也要盡量避開村鎮；同時，在每次發射任務之前，還要將落區內百姓疏散到安全地帶，這給當地百姓也帶來極大不便，增加了火箭發射的經濟成本和工作難度。”長十一火箭總指揮李同玉介紹，海面遠離人口稠密地區，與傳統的陸上發射相比，通過海上航行可靈活選擇發射點和航落區，可有效解決火箭航區和殘骸落區安全性問題，也可大幅降低陸地發射人員疏散成本。
據悉，海上發射還有利于運載火箭執行特殊軌道發射任務。隨著信息技術的發展，人們對海上探測提出了更高要求，小傾角衛星可以實現對某一地區的高頻次重訪，有利于數據的獲取。
長十一火箭副總指揮金鑫介紹，建設海上平臺可以彌補我國低緯度地區火箭發射的運載能力。“比如，文昌是我國最南邊的發射場，但依然有十幾度的緯度，如果要從赤道地區發射衛星，就不得不消耗更多的燃料；而海上發射則有效破解了我國陸地發射場難以滿足0至19度傾角衛星發射需求的問題，并且可在我國東部、南部海域選擇發射點，滿足各種傾角衛星的發射需求，提高火箭的運載能力和衛星的在軌壽命，填補了我國火箭發射的空白領域。”金鑫舉例說。
據統計，未來10年，國內商業小衛星發射需求約1700顆，國外商業小衛星發射需求約6200顆。金鑫告訴記者，海上發射可充分利用我國豐富的民用船舶、港口、測控和社會資源等，實現航天技術與海洋工程的有效融合，形成更加經濟、高效的新型發射樣式，助推中國航天走出國門。
2 我國海射火箭技術完全自主
以往的火箭發射都是在陸地，這次發射平臺由陸地轉移到海上，海洋的新環境為長十一火箭帶來了新的技術考驗。
“我國是繼美、俄之后，世界上第三個掌握海射技術的國家，而且我國海上發射所用的運載火箭和發射平臺都是自主研制的。”長十一火箭副總設計師管洪仁告訴記者，本次任務的特點是“四新”，即技術新、環境新、流程新、模式新。
海上環境不同于陸地，使用的火箭必須適應鹽霧、高濕、電磁條件復雜的海洋環境。管洪仁介紹，長十一火箭由中國運載火箭技術研究院抓總研制，全長近21米，重58噸，可以將500公斤的有效載荷送入500公里的太陽同步軌道，是長征系列火箭中唯一的固體火箭。“與液體燃料火箭相比，固體火箭從測試到完成發射僅需一天甚至更短的時間，具有可整體貯存、操作簡便、發射成本低、發射周期短、發射模式新的特性。”管洪仁說。
長十一火箭運達港口后僅測試兩天便登船出海，到達指定海域后隨即發射，可謂“快響利箭”。除了火箭自身優勢外，全新嚴謹的流程是保障此次發射任務圓滿完成的重要因素。
“此次海射，長征運載火箭由總裝廠經鐵路和公路直接運至港口，是首次以箭星組合體的形式整體出廠。”管洪仁告訴記者，以往長十一火箭要分幾個部分運往陸基靶場，并在陸基靶場完成組裝、測試；而此次發射海域的海陽港碼頭沒有專用火箭測試廠房，因此全箭對接、衛星對接以及測試工作只能前移至總裝廠完成，由此帶來了全新的技術流程和運輸模式。
“可以說，這是一套不可逆的流程，是對組織管理和質量管控的嚴峻挑戰，要求我們的工作人員必須嚴慎細實地完成好每一道工序。”李同玉說。
相較于陸地發射，海上發射平臺因受海浪影響，存在起伏波動的問題。“我們采用了一種特殊的瞄準技術和動態條件下的發射技術來應對海水波動。此外，在陸基發射中，火箭的控制和監測信號可通過有線通信系統傳輸，而在海射時只能通過無線傳輸形式來實現，所以此次海射在國內首次采用了無線測發控技術。”管洪仁介紹。
“以往火箭的飛行安全控制需要地面人員進行監控，本次任務是由火箭自身根據飛行情況實時自主判斷和實施，這也是我國火箭的首次自主安全控制。”管洪仁說，此次發射首次采用“航天+海工”的技術融合，突破了海上發射穩定性、無線通信可靠性等關鍵技術，全面驗證了海上發射技術流程，構建了多方融合、資源共享的海上發射模式。
3 惠及世界彰顯大國胸懷
作為我國商業航天領域的探索者和領跑者，長十一火箭研制團隊率先開通“太空班車”“太空專車”“太空順風車”等多樣化衛星發射服務，深受客戶歡迎。
針對商業航天市場資源和多元需求，長十一火箭研制團隊不斷探索新的合作模式。“此次海射任務首次嘗試贊助商冠名的方式，將長十一號運載火箭命名為‘CZ-11 WEY號’，以更加開放的心態、更為靈活的融合模式打造多元化商業航天投入體系，以市場規則配置技術、資金、人才等要素，創造了商業航天更大的市場機遇和經濟價值。”李同玉表示。
據悉，長十一火箭團隊后續還將繼續開展多次海上發射試驗，充分驗證各種軌道發射的適應性，進一步優化發射流程，有效形成能力。
“許多參與‘一帶一路’倡議的國家都位于赤道附近，未來我們可以把火箭和發射平臺駛到相應的港口,為他們提供便捷的衛星發射服務。”李同玉說。
此次“一箭七星”搭載發射了航天科技集團五院研發的捕風一號A/B衛星、天儀研究院研發的瀟湘一號04星（婁星號）等7顆衛星。其中，捕風一號A/B衛星可用于臺風等極端天氣監測，準確測量海面風場，實現精準預報臺風。
目前已有的氣象監測手段多為探測高層風，其他微波探測方式難以在任意氣象條件下獲取海面風場。“捕風一號衛星利用了導航衛星中的L波段進行風場探測，該波段信號具有良好的大氣穿透特性，能夠全天時獲取對于臺風預報極其重要的底層風場數據，從而精準預報臺風等極端天氣。”捕風衛星總設計師白照廣介紹，后續還將逐步建設捕風衛星星座，進一步提高海面風場測量的實時性，完善我國氣象領域海洋/陸地遙感、大氣探測和電離層的監測體系，同時服務于“一帶一路”沿線國家的氣象保障和防災減災。
（光明日報青島6月5日電）
《光明日報》（ 2019年06月06日 04版）
