中國航天火箭罕見发射失誤是眾望所歸?

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2017-06-20 05:38:32

据中國航天科技集团公司官方網站消息,北京時間6月19日,中國在西昌衛星发射中心用長征三號乙運載火箭发射中星9A 廣播電視直播衛星,发射過程中火箭三級工作異常,衛星未能進入預定軌道,具體原因尚在調查分析中。目前衛星太陽帆板和天线已展開,衛星系統工況正常,各方正在采取有效挽救措施。


中國長征三號乙運載火箭特征圖(圖源:VCG)

久未體驗:中國航天一場突如其來的意外

自1970年4月中國第一顆人造地球衛星東方紅一號成功发射,特别是1975年中國成功发射并回收了首顆返回式衛星,成為世界上繼美國和苏聯之后第三個掌握衛星回收技術的國家后,大陸的航天火箭发射水平突发猛進,返回式衛星、氣象衛星、資源衛星、通信衛星等各种應用衛星的研制和发射能力齊頭并進,空間技術研发更是不斷取得新突破。 

承擔此次发射任務的長征三號乙運載火箭,主要用于发射地球同步轉移軌道衛星,它捆綁了4個助推器,可將5.5噸以下的有效載荷送入地球同步轉移軌道。自1996年首飛以來,它既承擔了大陸重要衛星的发射任務,還是國際商業发射任務的主選火箭。

從1984年中國第一顆試驗通信衛星发射成功,到通信衛星被廣泛用于電視、廣播、長途電話、教育、金融、電力等領域,大陸人都不同程度地享受著衛星帶來的文明和便捷。而中星9A衛星,則是中國首顆國產廣播電視直播衛星,采用中航集团空間技術研究院自主研发的東方紅四號衛星平台,提供Ku BSS規划頻段轉发器直播服務,覆蓋全中國(含港、澳、台地區),此外該衛星還專門設計了南海波束,以確保中國主權地區的直播衛星覆蓋。

而在得知中星9A廣播電視直播衛星因火箭三級故障未能進入預定軌道之后,遇事喜歡在互聯網上互懟的大陸網友們這次表現得尤為淡定、理性,眾網友紛紛表態,“難得看到一次发射失敗,這也算是有生之年系列了”,“成功多了,看見一次失敗都覺得是奢侈”,“難得失敗一次,不過,失敗意味著更大的成功”,“越來越真實,越來越透明,越來越自信”。

由挫折走向百無一失的中國航天

西昌衛星发射中心是中國四大航天发射場中承擔商業航天任務的主戰場,2016年11月22日深夜,該中心完成第100次发射任務,再次刷新世界航天发射紀錄。然而,就在這百無一失的榮光背后,中國航天也曾經历過慘痛的失敗和挫折。


西昌衛星发射中心長征三號乙運載火箭发射現場(圖源:VCG)

回看21年前,中國為了爭取到一個國際发射訂單,專門研发了新火箭,擴建了西昌基地,長征三號乙終于在1996年的2月15日首飛,這也是該火箭系列突破重圍首次贏得國際通訊衛星組織的发射服務合同,发射一枚美國人的衛星。

中國首次发射外國人衛星,全世界都在关注发射直播,但首飛的長三乙火箭在发射22秒后姿態失控撞山墜毀,星箭俱毀,造成地面6人遇難。据說,中航集团一院運載火箭系列總設計師龍樂豪院士在那一夜之間白了頭。是設計錯誤還是制造缺陷?又或是其他原因?

研制团隊經历了一月有余的逐項排查,最后发現发射失利的原因居然是出在一個焊點上,直徑只有頭发的几十分之一。這根導线如果能延長1,500秒再壞,那么該次发射必會引來舉國歡慶,中國航天商業訂單不斷。

但是,科學上沒有如果,1996年長征三號乙首飛所发生的慘烈事故,使得中國對外商業发射業務跌入谷底,大陸航天事業折翼。

而早前的1992年,同樣是電視直播,同樣是首发,長征二號E運載火箭在发射塔架上也发生了事故。当點火口令響起后,火箭點火卻未能起飛的画面迅速通過電視直播傳到了世界各地的屏幕上。直播中斷后,有大學生寄信到发射場,憤慨指出這是“長城奇恥,令國人心寒”。

上世紀90年代的多次事故,讓西昌衛星发射中心的國際商業发射任務受到重創,不少发射合同中止甚至取消。正所謂知恥而后勇,其后大陸在系統可靠性工程等方面投入了數倍精力,“顆顆螺釘連著航天事業,小小按鈕維系民族尊嚴” 這樣一組口號作為警钟被大陸航天人自发接棒傳承。

中西航天角力 未來要走的路還很長

通過挫折,積累經驗,中國航天默默扛過來了,多年來創造了衛星发射成功的世界紀錄。事實上,這次雖然由于火箭故障導致中星9A衛星未能順利入軌,但從技術層面而言,并不意味著衛星就此失效。据以往經驗,雖然衛星未能順利入軌,但是尚可以利用衛星发動機將衛星調整到預定軌道。

有了上世紀90年代的失敗教訓,加上現在飛速发展的經濟的支撑,中國人現在的抗壓能力強了許多。顯然,這次多年未曾經历的发射失誤,并未讓舉國驚慌,“畢竟,現在想要給中國航天一次安慰也不是那么容易的”,從某個層面而言,這次的发射失誤也可謂是“眾望所歸”,因為,它或將為多年來順風順水的中國航天注入一股新動力,轉化為鞭策和激勵。

但是,雖然航天事業本身就是在無數失敗的基礎上建立起來的行業,我們還是應該清醒的看到,中國航天未來要走的路還會很長。最大有效載荷的差距、发射回收技術的差距,中國均落后于美國等先進國家;在火箭发動機技術上,中國亦無優勢可言。

目前除了美國官方的國家航天局,美國私人公司已能獨立完成火箭設計、制造和发射任務。SpaceX研制的“獵鷹號”運載火箭系可回收式運載火箭,发射后可垂直落回到发射基地,通過檢修和燃料填充后即能用于下一次发射,由此可節省大量成本,而中國在這方面尚屬研制階段,未有實際发射和回收經驗。

受以往成功所激勵,中國在航天发射方面必然還將繼續发力,同樣,以美國為代表的西方必然也會力保領先位置。但若我們跳離中西航天角力本身,從更高的角度俯視這場競技,或許會发現正因為航天角力的不確定性,人類從中將得到的甜頭亦會越來越多。正如二十前的我們根本無法想像,衛星发射能給人們的日常生活帶來如此多的便利。

撰寫:劉言

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