航天+:進(jìn)入空間能力是航天產(chǎn)業(yè)的根基
EFACE
2015年的中國航天技術(shù)大事記里必然會有這樣的一條記載:長征六號攜帶多個(gè)單位研制的多顆小衛(wèi)星進(jìn)入太空。這項(xiàng)成就一方面證明了中國的火箭科學(xué)一直在努力謀求進(jìn)步,另一方面也證明了航天高層對小衛(wèi)星和小衛(wèi)星制造商的支持。
我們討論航天+,基本的前提是有航天技術(shù)可以發(fā)揮推動性的作用,而且能不斷進(jìn)步以跟上時(shí)代、引領(lǐng)時(shí)代。航天技術(shù)發(fā)展至今,最基本也最困難的,就是如何把有效載荷送到太空里。如今世界上能制造衛(wèi)星的企業(yè)或單位很多,立方星設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn),讓很多二線科研機(jī)構(gòu)——譬如第三世界國家的大學(xué)和研究所——也擁有了制造衛(wèi)星的能力。但能制造火箭的企業(yè)卻寥寥無幾,即使中、美、俄這樣的大國,火箭制造商用一只手也能數(shù)得過來。
這其中的難度,在于能量和控制。要把一個(gè)物體從相對靜止加速到7900米每秒,需要巨大的能量。還要把這股能量控制好,讓它變成我們想要的加速度乃至速度。更重要的是,一旦點(diǎn)火,就沒有補(bǔ)救機(jī)會,幾十分鐘之內(nèi)就決定成敗。在數(shù)千度高溫下運(yùn)行的發(fā)動機(jī),是人類能制造出來的最高級的機(jī)器,沒有足夠的智慧、勇氣,是不敢染指火箭的。正是因?yàn)檫@樣的難度,世界上能用、好用的火箭只有那么幾種。
也正是因?yàn)檫@樣的難度,任何一個(gè)火箭機(jī)構(gòu)在決心投入資源研制下一代火箭的時(shí)候,都要面臨艱難的抉擇并為此耗費(fèi)無數(shù)智力、心血和財(cái)力。而其中最重要的是勇氣,勇于淘汰已經(jīng)成熟的設(shè)計(jì),勇于放棄中庸保守的痼疾,用全新的材料、全新的工藝、全新的理念去挑戰(zhàn)自己、挑戰(zhàn)宇宙。尤其是對中國這樣保持連續(xù)發(fā)射成功記錄的宇宙俱樂部成員來說,新的火箭會讓自己面臨巨大的風(fēng)險(xiǎn),在衛(wèi)星進(jìn)入軌道之前,沒有人敢斷言會發(fā)生什么。
“航天+同樣需要基礎(chǔ)技術(shù),其中最最基礎(chǔ)的,就是能按質(zhì)按量發(fā)射衛(wèi)星。有火箭才有衛(wèi)星,有衛(wèi)星才有航天,航天發(fā)展到今天很成熟了,于是,有了航天+?!?/p>
但人類必須持續(xù)進(jìn)步才能真正探索宇宙、征服宇宙。從技術(shù)上說,傳統(tǒng)的偏二甲肼和硝酸燃料已經(jīng)不適合今天的宇航發(fā)射,液氧-煤油、液氧-液氫這樣的高效無毒推進(jìn)劑是火箭推進(jìn)的必然發(fā)展趨勢;電子技術(shù)的進(jìn)步使我們可以采用更輕、更小的控制系統(tǒng);材料和工藝的進(jìn)步可以帶來更精巧的機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)更大的有效載荷能力來發(fā)射更多、更重的衛(wèi)星。從經(jīng)濟(jì)性上講,更小的衛(wèi)星可以更充分地利用火箭運(yùn)載能力,把火箭的昂貴成本更多地利用起來。
今天的小衛(wèi)星在發(fā)射入軌上卻依然沒有足夠的優(yōu)先權(quán),搭載發(fā)射成為主要的方式。但,小衛(wèi)星的發(fā)展已經(jīng)是大勢所趨??萍疾壳安块L徐冠華院士就曾對本刊記者說:“十五年前,我擔(dān)任科技部部長的時(shí)候,科技部就提出發(fā)展小衛(wèi)星”。的確,小衛(wèi)星具有成本低、門檻低、發(fā)射費(fèi)用少、研制周期短,更利于應(yīng)用新技術(shù)、新材料和新工藝,國際合作環(huán)境也相對寬松等這些優(yōu)勢。面對這些,以及國外小衛(wèi)星遙感技術(shù)的迅猛發(fā)展,國內(nèi)更有必要盡快提高我國遙感小衛(wèi)星的性能并降低小衛(wèi)星成本。
未來,小衛(wèi)星必將成為應(yīng)用衛(wèi)星的骨干,甚至在很多場合完全取代大型衛(wèi)星。所以,專用小衛(wèi)星發(fā)射工具的研制與服役勢在必行。那么,如何協(xié)調(diào)多個(gè)不同單位、不同重量、不同大小、不同功能、不同軌道要求的小衛(wèi)星,把它們裝載同一枚火箭里發(fā)射,是一個(gè)必須要解決的課題。長征六號的發(fā)射是世界上第一次為了解決這個(gè)問題而進(jìn)行的專門嘗試。
這次成功,也把今年岌岌可危的小衛(wèi)星增長率拉了回來。由于國外數(shù)次火箭發(fā)射失敗,損失了多個(gè)小衛(wèi)星集群入軌裝置。國外曾經(jīng)預(yù)測,2015年全年的小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量會超過200顆,但“心大星”和獵鷹九號的兩次失敗以及由此而引發(fā)的發(fā)射推遲,使2015年上半年成功入軌的小衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量只有50顆。長征六號的發(fā)射可以說是成功地挽回了局面,保住了國際小衛(wèi)星發(fā)展的趨勢。
任何一個(gè)行業(yè)的發(fā)展,都需要一些默默無聞卻不可或缺的基礎(chǔ)技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)+的發(fā)展,離不開高性能芯片、顯示技術(shù)、觸摸屏、光纖、移動通信技術(shù),離不開安全支付和圖像識別。這些技術(shù)因?yàn)樾袠I(yè)發(fā)展成熟而往往容易被人們所忽視,但實(shí)際上,缺了哪一種技術(shù),整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+也無法運(yùn)行。航天+也需要同樣的基礎(chǔ)技術(shù),其中最最基礎(chǔ)的,就是能按質(zhì)按量發(fā)射衛(wèi)星。有火箭才有衛(wèi)星,有衛(wèi)星才有航天,航天發(fā)展到今天成熟了,才有航天+。航天發(fā)展到今天成熟了,才有互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代的航天+:那就是,開拓思路,主動出擊;讓航天成為推動互聯(lián)網(wǎng)+更好落地的助推器。實(shí)際上,如果沒有航天+的支撐,互聯(lián)網(wǎng)+只能局限在光纖可以通達(dá)的地區(qū),使中國境內(nèi)的數(shù)億人和過半國土、世界范圍內(nèi)的幾十億人和大部分地球表面被排除在互聯(lián)網(wǎng)+之外,這是違背互聯(lián)網(wǎng)基本精神的。
因此,長征六號及其姊妹型號在航天+中的基礎(chǔ)地位,是如何高度評價(jià)也不為過的。