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揭秘中國首家商用火箭發射公司:一個籃球場就可以進行發射

李鋼/羊城晚報
2016-07-01 17:55
來源:澎湃新聞
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6月25日,長征七號運載火箭在海南文昌衛星發射基地成功發射升空,展現了中國航天工業的強大技術實力。

而記者了解到,在這種國家層面支持的火箭發射項目之外,一個針對企業甚至個人的火箭發射市場已經在逐漸發展和成熟起來。以往,用火箭運載衛星上天是一項耗資巨大的工程,需要以一國之力來進行運作,但是隨著科技的不斷進步,如今的火箭發射已經漸漸低下了高昂的頭顱,私營火箭公司也因此應運而生。

就在國外私營火箭公司不斷涌現的時候,中國也開始出現了商用火箭發射公司——今年2月,中國首家商用火箭發射公司在武漢注冊成立。日前,羊城晚報記者獨家探訪了這間神秘的商用火箭企業。

航天科工在2013年、2014年,已經成功發射了快舟一號和快舟二號兩枚衛星。

曾成功發射兩艘火箭

這家公司名為航天科工火箭技術有限公司(以下簡稱“火箭公司”),是中國航天三江集團的全資子公司,隸屬于中國航天科工集團,是中國首家以商業模式開展研發和應用的專業化火箭公司,其注冊的經營范圍為:運載火箭設計、研發、制造、銷售;航天器研發、制造;承攬國際和國內商業發射服務等。由于國內從來沒有企業以“火箭發射”為經營范圍,在注冊時還曾經遇到了一點波折,最后經過國家工商總局認可后才準予注冊。

據記者了解,航天科工集團本身是一家軍工企業,在導彈研發和生產上有著多年的積累。而正是這種積累,讓該集團能夠有能力開拓商用火箭發射市場。

該公司總經理胡曉濤告訴記者,火箭公司的成立并非橫空出世,而是有著很深的技術背景和積累,是在集團數十年的技術基礎之上,向產業上下游延伸的結果。

“航天科工在2013年、2014年,已經成功發射了快舟一號和快舟二號兩枚衛星,成功將衛星送入了預定軌道。”胡曉濤說。

采用固體燃料可機動發射

中國這一首家商用火箭公司采用固體燃料發射火箭。

胡曉濤說,和長征系列火箭相比,火箭公司采用的技術方式有很大的不同,長征系列火箭主要是液體燃料火箭,其特點就是火箭尺寸大、運載能力強,但是發射周期較長,成本也高,而火箭公司面對的是商業用戶,采用的都是固體燃料火箭。

“采用固體燃料火箭也有很多的特點和優勢,固體燃料火箭體積較小,不需要建設發射架,可以用車載的方式進行水平運輸、組裝和測試,大大縮短了火箭的發射準備時間,提高了發射的效率。”胡曉濤介紹說。

據介紹,快舟火箭在2007年開始研發,在技術特點上,快舟系列火箭在飛行姿態控制、無依托機動垂直發射技術上都有獨到之處。根據介紹,快舟固體機動小型運載火箭,是世界首個星箭一體小型運載火箭,其最大的特點就是可以機動快速發射。

“只需要一個籃球場大小的空間就可以進行發射,有著很強的機動能力,沿襲了武器系統的特點。”胡曉濤說。

圖為快舟十一號參數。 網絡資料

一周時間就可完成一次發射

此外,根據固體燃料火箭的特點,在正常情況下,只需7天的時間,就可完成一次發射。相對而言,固體燃料更加容易保存,根據配方在工廠中生產出來后,可以將火箭填補燃料之后,存放在庫房中,隨時需要隨時進行發射;而液體燃料火箭在加注燃料之后,就得盡快發射,否則燃料會失效。而液體燃料火箭也有其特點,就是運載能力很大,固體燃料火箭的發動機直徑不適合做太大。

在遇到一些突發事件時,這種機動發射的方式就顯示出了其優勢。譬如在魯甸地震期間,快舟一號衛星及時為災區提供了通訊和遙感的技術支持。

國際商用火箭市場日益蓬勃

胡曉濤說,火箭公司的成立有其背景。一是在近10年的時間里,國外的商用火箭市場發展非常快,尤其是美國,很多火箭發射企業紛紛成立,其中最具代表性的就是馬斯克的SpaceX公司,但在國內,火箭發射還主要是政府主導,民間資本參與的情況很少。

“由于技術的進步,現在火箭發射的成本已經可以控制得非常好,這就使得以往需傾一國之力去實施的火箭項目,如今企業也可承擔。現在的發射費用,最低可以做到每公斤的有效載荷只需1萬美元左右。”

胡曉濤認為,在未來,國家的資金和力量將會投入到更高風險、更高技術難度的領域,譬如深海、深空、深地等領域,而已經非常成熟的火箭發射領域,將會轉向市場和商用。

今年4月9日,美國的私人火箭公司SpaceX公司,成功地在大西洋上完成了人類歷史上首次海上火箭回收實驗。在現場直播畫面中,一節回落的火箭噴著火焰,緩緩降落在一艘在大洋上不斷漂浮的平板船上,這一畫面震驚了整個世界。

對于SpaceX公司的這一實驗,胡曉濤認為,其廣告意義更大,是在向潛在客戶展示該公司的技術實力,而在經濟價值上的作用并不大。

“為了讓火箭實現定點回收,火箭的發射效率會受影響,因為箭體要保留一部分燃料讓它回收時用;此外,即使回收回來,回收的部分需耗費巨資去進行整修才能進行二次使用,這一整修的成本非常巨大,此外,回收過程本身還要花成本。”

衛星小型化成趨勢

另外一個促成商用火箭發射市場形成的因素在于——近年來的技術發展,使衛星的制造難度、成本和體積都在減少,發射衛星的需求也變得越來越旺盛。

如今,在衛星領域正發生著兩極分化。一方面是衛星的大型化,一枚衛星重達數噸,功能齊全;一方面是衛星的小型化,有的衛星甚至只有幾公斤。

胡曉濤介紹說,小型化衛星的制造早已不是什么難事,NASA(美國國家航空航天局)還在青少年中開展了衛星制造的培訓,通過購買標準化生產的衛星零部件,自己就可以制造出一枚衛星來。

在國內,今年4月22日,中國“少年微星計劃”啟動,由中國的少年兒童第一次參與設計和制作的衛星,將成為全球第一顆以“少年”命名的衛星,并且計劃在2017年上半年發射到太空。

更為重要的是,隨著互聯網經濟的發展,很多公司的產品都是基于航天技術而產生的,這些企業也形成了對擁有自己的衛星的需求。

根據2015年的統計數據,全球商業航天市場的經濟規模已經達到了2083億美元,占所有航天活動經濟規模的62%。

但是,胡曉濤說,雖然衛星造起來更容易了,要實現衛星升空,技術難度依然是巨大的。因此,企業或個人即使制造出了自己的衛星,依然要尋找合適的火箭發射企業,幫助他們將衛星送入太空。

記者了解到,在國內具有火箭發射能力的企業非常稀少,除了火箭公司隸屬的三江集團外,也只有兩家企業有這個能力。

年底將完成商用首射

“我們正是看到了這些應用,所以想用成立商用火箭公司的形式去做一個探索,將中國商用火箭市場做起來。商業航天是未來的發展方向。成立商業公司后,運作的機制和體制都將更加靈活,更貼近市場。”胡曉濤說。

在具體發射流程上,胡曉濤介紹說,固體燃料火箭可以機動發射,只需要不大的空間就可以實現,但是這只是技術上的可行性,正常的發射還是要借用發射場的場地。

“我們畢竟還是要考慮很多安全因素,火箭發射升空后,每一級都會脫離,如果是人員密集區,墜落的火箭殘骸很可能會造成傷害和損壞。所以我們依然會到國內四大發射場去發射。”

胡曉濤說,從合同生效開始,到火箭發射升空,火箭公司可以在不到一年的時間里就完成一個發射項目,甚至可以說,如果前期準備充分,最快幾個月就可以完成發射。

對于未來,胡曉濤透露,目前已經確定將在年底進行首次商業用戶的發射項目,但是目前具體的發射情況還處于保密階段。

未來將向更多商業航天領域發展

2015年,被稱為是商業航天元年。如今的航天技術,早已走入了普通人的生活,手機端的各種互聯網應用,其背后依靠的都是航天技術。

而隨著商用衛星的不斷普及,在未來,低軌道衛星將組成網絡,進一步為企業和居民帶來便利,其中蘊含著驚人的商業潛力。

中國航天科工董事長高紅衛也曾表示,商業航天領域每投入1美元,可以帶來7美元至14美元的回報。

中國空間技術研究院研究員龐之浩認為,將來的火箭發射成本還會進一步降低,會有更多功能的衛星上天,提供更好更廣泛的服務。

胡曉濤向羊城晚報記者介紹說,火箭發射服務是火箭公司發展的第一步,將來還會向諸如衛星應用、深空探測等更多的商業航天領域發展。

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