+ 雨菲
商業(yè)火箭,能否在酒泉基地放飛?
——酒泉基地接納商業(yè)火箭發(fā)射可行性分析
+ 雨菲
在這里,我們要強(qiáng)調(diào)一下那個(gè)曾經(jīng)放飛了東方紅一號的發(fā)射工位。
多年以來,人們曾在紀(jì)錄片中反復(fù)觀看創(chuàng)業(yè)者們篳路藍(lán)縷,在茫茫戈壁上,用簡陋的設(shè)備和粗糙的塔架,第一次放飛了中華民族飛天的夢想。
這個(gè)發(fā)射工位對于中國的意義,很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于39A對于美國的意義。在東方紅一號起飛近半個(gè)世紀(jì)后,如果商業(yè)航天界能夠把這個(gè)設(shè)施重新利用起來,再次放飛火箭,沿著航天先賢們的足跡向宇宙進(jìn)發(fā),不但是技術(shù)和商業(yè)上的成就,也是對航天精神和夢想的繼承,同樣將會載入史冊。
如果這個(gè)設(shè)想能夠?qū)崿F(xiàn),或許多年以后,人們會把這個(gè)發(fā)射工位同都江堰這樣的偉大工程相提并論,流芳百世。
近期有兩條關(guān)于商業(yè)航天發(fā)射場的消息,形成了鮮明的對比。
首先是2月20日至21日,中國航天科工集團(tuán)發(fā)展計(jì)劃部部長李天池帶團(tuán)抵達(dá)阿拉善盟,就選址建設(shè)商業(yè)航天發(fā)射場事宜與盟行署開展對接交流。而1天之前的2月19日,SpaceX公司卻從美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心的39A發(fā)射工位,放飛了第N枚獵鷹九號火箭。
我們?yōu)槭裁匆眠@兩件事來作對比呢?
目前,SpaceX公司正在使用的發(fā)射場有3個(gè):卡納維拉爾角空軍基地的SCL40發(fā)射場、加利福尼亞州范登堡基地的SLC4場發(fā)射場和肯尼迪航天中心的39A發(fā)射場。但其中的SLC40發(fā)射場在2016年9月的事故中損壞,因此現(xiàn)在常用的發(fā)射場應(yīng)該是前兩個(gè)。
卡角SLC40和范登堡SLC4發(fā)射場都是2005年從美國空軍退役的。SLC40在2007年出租給SpaceX,SpaceX花了兩年左右時(shí)間來改造有關(guān)技術(shù)設(shè)施,2010年6月,獵鷹九號在SLC40工位實(shí)施了處女航。SLC4發(fā)射場實(shí)際上擁有兩個(gè)發(fā)射塔,從2011年開始改建,到2013年開始發(fā)射。39A的情況相對特殊一點(diǎn)。39號雖然也設(shè)在佛羅里達(dá)州的卡納維拉爾角,但卻是NASA唯一的自有發(fā)射場,包括A、B、C三個(gè)發(fā)射工位。
39A對NASA而言具有歷史性意義。在阿波羅計(jì)劃期間,除阿波羅10號任務(wù)之外,其他所有發(fā)射都是從39A起飛的,包括第一次載人登月的阿波羅11號。阿波羅工程結(jié)束后,美國的“天空實(shí)驗(yàn)室”載人空間站也是從這里發(fā)射。航天飛機(jī)計(jì)劃啟動后,作為地面模擬樣機(jī)的“企業(yè)”號第一次合練就在39A進(jìn)行,并且第一架航天飛機(jī)“哥倫比亞”號正是從39A首次起飛的。而航天飛機(jī)的最后一次發(fā)射——2011年7月的STS-117任務(wù)——同樣是從39A起飛。
因此,2014年NASA把39A租給SpaceX時(shí),引發(fā)業(yè)界一片感慨,認(rèn)為這延續(xù)了美國航天的光榮傳統(tǒng)。特別是SpaceX還打算從這里放飛“重型獵鷹”火箭,更讓人追憶起當(dāng)年土星五號起飛的盛況。與此同時(shí),NASA正在整修旁邊的39B工位,準(zhǔn)備用于SLS重型火箭的發(fā)射。
世界上能夠用于正式航天發(fā)射的發(fā)射場并不多,中國占有其中四個(gè)。分別是酒泉、西昌、太原和文昌。這幾個(gè)發(fā)射場已經(jīng)舉世聞名,是中國航天發(fā)展的重要成就,也是未來持續(xù)進(jìn)入太空的基礎(chǔ)。
在這些發(fā)射場中,文昌發(fā)射場承擔(dān)著長征五號、長征七號的發(fā)射任務(wù)。這兩個(gè)型號雖然首飛成功,但距離成熟還有很長的路要走。因此,文昌發(fā)射場很難分出資源來接納商業(yè)航天火箭的發(fā)射。太原發(fā)射場只有一個(gè)發(fā)射工位,各類高分、遙感、資源系列衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)繁重,基本不可能有閑暇接納商業(yè)航天火箭。西昌發(fā)射場有兩個(gè)發(fā)射工位,用于長征三號各系列的飛行,將各類通信衛(wèi)星、北斗系統(tǒng)衛(wèi)星和嫦娥探測器送入軌道,同樣任務(wù)飽滿,沒有多余資源可以用于商業(yè)火箭發(fā)射。
而中國第一個(gè)衛(wèi)星發(fā)射中心、曾被稱為“東風(fēng)航天城”的酒泉發(fā)射基地,卻有良好的條件來接納商業(yè)火箭。按照百度百科的說法,這里不但有用于發(fā)射載人航天任務(wù)的大型發(fā)射工位,還有用于長二丁的發(fā)射工位,以及曾經(jīng)用于發(fā)射東方紅一號的5020工位、用于發(fā)射戰(zhàn)略導(dǎo)彈的138工位,我們從谷歌地球上能很容易地找到它們的位置。如今,載人航天發(fā)射工位還有穩(wěn)定的任務(wù),長二丁的發(fā)射工位有一定的科學(xué)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。5020工位和138工位已經(jīng)停止使用。未來,隨著長征五號、長征七號逐漸接過載人航天發(fā)射的職責(zé),酒泉發(fā)射場的任務(wù)會進(jìn)一步分流。這是不是可以說,給接納商業(yè)火箭提供了可能性?
酒泉發(fā)射場可以給中國的商業(yè)火箭提供良好的基礎(chǔ)設(shè)施。這里不但有豐富的發(fā)射工位,還有完善的發(fā)射準(zhǔn)備、安裝、測試、轉(zhuǎn)運(yùn)、測控通信、后勤保障體系,有多年建設(shè)的生活設(shè)施和交通設(shè)施等。而這些都不是新建航天發(fā)射場短期內(nèi)可以達(dá)到的規(guī)模和水平。
酒泉發(fā)射中心的缺點(diǎn)可能是距離較遠(yuǎn),從湖北孝感前往,要驅(qū)車2000多公里。從北京云崗前往,也有大約1700公里的路程。然而這并不是最大的問題。酒泉發(fā)射場的發(fā)射工位同樣位于阿拉善盟境內(nèi),新建發(fā)射場并不會節(jié)省多少路途。真正的問題在于軍地協(xié)調(diào)。酒泉發(fā)射場作為一個(gè)由軍方運(yùn)行和管理的科研實(shí)驗(yàn)基地,除了載人航天工程,還承擔(dān)著大量武器型號的飛行試驗(yàn)、鑒定測試、國家驗(yàn)收工作。這或許是它接受商業(yè)發(fā)射的最主要障礙。但放棄這樣的基礎(chǔ)設(shè)施另起爐灶,是極大的浪費(fèi),不但浪費(fèi)了資源和場地,也浪費(fèi)了聶榮臻、錢學(xué)森等老一輩航天領(lǐng)路人的心血。所謂市場化的重要元素之一,恰恰就是低成本;這個(gè)低成本,不是壓縮質(zhì)量、人才、技術(shù)等,而是優(yōu)勢資源的整合或更加合理的應(yīng)用。只要認(rèn)識到了這點(diǎn),有關(guān)各方也真正愿意為商業(yè)航天的發(fā)展共同努力,體制上的問題其實(shí)從來不是障礙。畢竟,合作中最重要的是模式,其次,選擇最佳對象。換句話說,能和跨界資源合作,也就能和本系統(tǒng)的合作。而且,和本系統(tǒng)也許還更好合作。
他 晌午 到+[tele] [注]根據(jù)蒙古語的元音和諧規(guī)律,“格”附加成分都有陽性與陰性之分,在陰性詞后面用[tele],在陽性詞后面用[tala]。 工作了
但是在新的時(shí)期和新的環(huán)境下,討論酒泉基地接納商業(yè)火箭的問題,就必須提出新的軍地合作模式。在上世紀(jì)八九十年代中國運(yùn)載火箭對外承攬商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射業(yè)務(wù)的過程中,發(fā)射服務(wù)商和發(fā)射場之間建立了合作關(guān)系。雙方按照一定比例從發(fā)射服務(wù)的收入中分成。發(fā)射場除了支付必須的成本外,還可以獲得一定的利潤。但是隨著中央軍委《關(guān)于軍隊(duì)和武警部隊(duì)全面停止有償服務(wù)活動的通知》的執(zhí)行,當(dāng)年的模式顯然已經(jīng)不能再應(yīng)用下去。那么,有什么模式可以作為參考呢?
我們不妨來看看SpaceX租用39A發(fā)射工位的模式。
SpaceX只用了很少的錢就租下了39A。根據(jù)NASA在2017財(cái)年的預(yù)算,肯尼迪航天中心的出租費(fèi)收入只有10.1萬美元,或許SpaceX交付的租金只占其中一部分。NASA與SpaceX簽訂的租賃合同為期20年。如果年租金是固定的,那么SpaceX為了使用39A發(fā)射工位,一共只需要支付百萬美元級的租金。
當(dāng)然,設(shè)施改造和日常運(yùn)行費(fèi)用是由SpaceX自己承擔(dān)的。同時(shí),SpaceX也在建設(shè)自己的發(fā)射中心。但這個(gè)位于德克薩斯州Boca Chica 的發(fā)射場,是因?yàn)镾paceX公司業(yè)務(wù)繁忙、發(fā)射任務(wù)應(yīng)接不暇才考慮興建的。而且,SpaceX并沒有打算放棄租用政府發(fā)射場。
中國同樣可以借鑒這樣的模式。酒泉中心的塔架都可以用來發(fā)射大型火箭,無論長征十一號還是快舟二號,都沒有超出長征一號的尺寸范圍。而這兩型火箭作為固體火箭,發(fā)射前的準(zhǔn)備工作相對簡單,不會長時(shí)間占用廠房。即使新建一個(gè)廠房用于商業(yè)火箭的準(zhǔn)備工作,費(fèi)用也是有限的,不需要新建測控系統(tǒng)、保障系統(tǒng)等設(shè)施,比新建發(fā)射場要便宜很多。而且這兩個(gè)型號都屬于車載機(jī)動發(fā)射火箭,完全可以在發(fā)射場的戈壁灘上事先測定某些基準(zhǔn)點(diǎn),驅(qū)車前往就可以起豎發(fā)射。這對于兩大航天集團(tuán)來說,都是駕輕就熟的技術(shù)方案。此外,兩大航天集團(tuán)長期在酒泉從事宇航飛行以及導(dǎo)彈武器的試飛工作,對發(fā)射場的運(yùn)行模式、技術(shù)流程、各級干部非常熟悉,從事商業(yè)火箭發(fā)射,不過是啟動另外一種任務(wù)而已。
在這里,我們要強(qiáng)調(diào)一下那個(gè)曾經(jīng)放飛了東方紅一號的發(fā)射工位。多年以來,人們曾在紀(jì)錄片中反復(fù)觀看創(chuàng)業(yè)者們篳路藍(lán)縷,在茫茫戈壁上,用簡陋的設(shè)備和粗糙的塔架,第一次放飛了中華民族飛天的夢想。這個(gè)發(fā)射工位對于中國的意義,很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于39A對于美國的意義。在東方紅一號起飛近半個(gè)世紀(jì)后,如果商業(yè)航天界能夠把這個(gè)設(shè)施重新利用起來,再次放飛火箭,沿著航天先賢們的足跡向宇宙進(jìn)發(fā),不但是技術(shù)和商業(yè)上的成就,也是對航天精神和夢想的繼承,同樣將會載入史冊。
如果這個(gè)設(shè)想能夠?qū)崿F(xiàn),或許多年以后,人們會把這個(gè)發(fā)射工位同都江堰這樣的偉大工程相提并論,流芳百世。