中國為何必須研發(fā)新火箭

老一代長征火箭基本都是中型火箭，如果想往太空走得更遠、運得更多，研發(fā)大型火箭勢在必行。長征五號雖然大幅拉高了運載能力上限，且能覆蓋所有發(fā)射軌道，但也出現(xiàn)運力“斷檔”問題。研發(fā)長征七號A火箭，正是為了改變這一現(xiàn)狀。

3月12日凌晨，在海南文昌航天發(fā)射場，長征七號A運載火箭（以下簡稱“長七A”）成功發(fā)射！中國新一代運載火箭家族再添新兵。

長征火箭是中國人的驕傲，堪稱“國民級IP”。但隨著長征火箭型號越來越多，發(fā)射任務(wù)越來越密集，人們難免犯迷糊：已經(jīng)有這么多火箭了，為何還要研發(fā)新火箭？

長征火箭家族就相當(dāng)于一個“車隊”

我們不妨把火箭看成“太空運輸車”——把特定重量的東西運到特定位置，專業(yè)術(shù)語叫“把載荷發(fā)送至預(yù)定軌道”。不同載荷重量、不同軌道距離，需要不同型號的運載火箭。

長征火箭家族相當(dāng)于一個“車隊”，大致分工如下：

長征一號系列（以下簡稱“長一”）：只能發(fā)近地軌道，且載荷僅0.3噸。

長征二號系列（以下簡稱“長二”）：主要覆蓋低軌空間（高度300至2000千米），是中國火箭家族的絕對主力，中國所有的載人航天項目都集中在距地300至500千米的低軌空間。所以，“長二”是中國載人航天的主要發(fā)射工具。

長征三號系列（以下簡稱“長三”）：主要執(zhí)行中軌（2000至20000千米）和高軌（20000千米以上）發(fā)射任務(wù)。軌道任務(wù)取決于衛(wèi)星功能。大部分對地觀測衛(wèi)星在低軌空間;北斗等大部分導(dǎo)航衛(wèi)星在中軌空間;大部分通訊衛(wèi)星在高軌空間，赤道上空36000千米的“地球靜止軌道”更是位置稀缺的戰(zhàn)略資源?！伴L三”就是高軌任務(wù)專用火箭。

長征四號系列（以下簡稱“長四”）：主要負責(zé)極地軌道和太陽同步軌道發(fā)射。這兩條軌道距地700千米左右，都屬于低軌空間，但又高于載人航天軌道，是各類觀測衛(wèi)星最常用的發(fā)射軌道，具有極高的科研和軍事價值。“長四”就是為之量身打造的高性價比火箭。

過去幾十年，中國航天就是靠長征二號、三號、四號3個系列撐起來的。“長二”主攻低軌+載人航天，“長三”包攬高軌+深空探測，“長四”專注太陽同步軌道。這三兄弟組成了中國老一代長征火箭陣容，在過去半個世紀里，以極高可靠性完成了超300次發(fā)射，是中國航天的功臣。

想往太空走得更遠，研發(fā)大型火箭勢在必行

但老將仍有不足，比如運載能力。老一代長征火箭基本都是中型火箭，如果想往太空走得更遠、運得更多，研發(fā)大型火箭勢在必行。

大型火箭就是長征五號，被網(wǎng)友們戲稱為“胖五”。有了“胖五”，中國就有了近地軌道25噸、地球同步軌道14噸、地月軌道8.2噸、地火軌道5噸的運載能力，“太空搬家能力”跨上新臺階。

“胖五”雖然大幅拉高了運載能力上限，且能覆蓋所有發(fā)射軌道，但也出現(xiàn)運力“斷檔”問題。原本負責(zé)高軌任務(wù)（地球同步軌道）的長征三號甲火箭最大運力為5.5噸，再大就得用“胖五”運送，但這非常不經(jīng)濟。受限于此，中國高軌衛(wèi)星發(fā)射運載量曾長期被限制在5.5噸以內(nèi)。

近日發(fā)射成功的“長七A”，正是為了改變這一現(xiàn)狀?！伴L七A”的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運力可達7噸，能有效銜接“長三”與“長五”之間的運力空白。長征家族的另一新兵、去年12月22日發(fā)射成功的長征八號火箭（以下簡稱“長八”），則填補了太陽同步軌道3至4.5噸的運力空白。

未來，在長征系列的新老交替中，“長七A”將接棒“長三”，主攻高軌任務(wù);“長八”將接棒“長四”，主攻太陽同步軌道任務(wù)。原先“長二”系列負責(zé)的低軌任務(wù)將逐步轉(zhuǎn)至“長六”和“長七”。前者是一款小型火箭，主要負責(zé)小衛(wèi)星的低軌發(fā)射;后者是專為載人航天研制的“貨運專列”，把中型火箭低軌運載能力由8.6噸提高到了13.5噸。

有人會問，“長七”和“長七A”分工不同，但名稱相似，不容易搞混嗎？其實，這背后正是新一代長征火箭的厲害之處：模塊化、通用化設(shè)計。

簡而言之，長征五至八號，不再是壁壘分明的產(chǎn)品，而是一系列通用模塊的組裝。

在新一代中型長征火箭中，“長七A”最復(fù)雜、最完整，包含助推器等4個部分。在其基礎(chǔ)上，中國航天人可通過做減法的方式，組裝出“長七”“長八”及其他構(gòu)型。這意味著其他新一代長征火箭型號的研制將大大提速。

中國火箭的未來還有哪些看點

中國火箭的未來還有哪些看點？

一是火箭回收復(fù)用。承擔(dān)該任務(wù)的火箭就是融合型長征八號（長征-8R）?！伴L七A”助推器與芯一級集束式分離的創(chuàng)新，最終目的就是為“長征-8R”的回收復(fù)用進行驗證。

日前，中國科學(xué)院院士姜杰受訪時透露：技術(shù)團隊已開始推進融合型長征八號火箭研制工作，預(yù)計今年可完成垂直起降關(guān)鍵技術(shù)的驗證。

此外，不得不提的還有長征九號（以下簡稱“長九”）。因為“世界最強火箭”稱號，已被美國土星五號壟斷了幾十年。人類何時才能研發(fā)出下一款重型火箭，把自己再度送上月球？這是許多世界航天迷的“終極之問”。

如今，美國在研發(fā)SLS重型火箭和“星艦”重型火箭，俄羅斯在研發(fā)“葉尼塞”重型火箭，而中國在研發(fā)“長九”。

據(jù)悉，“長九”近地軌道運載能力將達到140噸、奔月轉(zhuǎn)移軌道運載能力將達到50噸，完全不輸美國土星五號。

備受矚目的“十四五”規(guī)劃綱要中，新一代重型運載火箭和重復(fù)使用航天運輸系統(tǒng)，被明確列入“科技前沿領(lǐng)域攻關(guān)”圖表。未來幾年，人們將有機會見證中國航天更多的突破和貢獻。

（《人民日報》（海外版））