中国火箭发射再失利 探月工程存变数?(图)
北京时间7月2日19时23分,中国在海南文昌航天发射场组织实施长征五号遥二火箭发射升空。43分钟后,大陆官媒新华社发布快讯,对外宣布长征五号遥二火箭飞行“出现异常,发射任务失利”,相关单位后续将组织专家调查分析故障原因,原定发射任务后举行的中外记者会也临时取消。
这款研制10年的长征五号重型运载火箭曾于2016年11首次发射成功,受遥二火箭此次发射失利的影响,计划于今年底发射的嫦娥5号月球探测器或将面临变数。美国有线电视新闻网(CNN)报道称,长征五号火箭发射的失败对中国雄心勃勃的太空计划造成重击。
长征五号遥二火箭点火升空瞬间(图源:VCG)
身负重任的“胖五”火箭
自1956年中国人建立航天事业至今,已历六十余载。从1970年4月发射第一颗人造地球卫星的长征一号到今天,大陆已发展出适应不同轨道发射需求的多型运载火箭。搭载实践十八号卫星的长征五号遥二火箭此次点火升空,是长征五号第二次发试验箭。
重达7吨的实践十八号卫星是目前中国研制的地球同步轨道发射重量最重的卫星,也是中国自主研制的全新一代大型卫星平台——东方红五号的首颗验证星,拟开展多项新技术在轨验证工作,应用了激光通信、新型霍尔电推进等世界航天先进技术,性能水平处于世界前列。
事实上,此次发射更重要的一项任务,其意在于全面考核长征五号运载火箭的工程技术指标,它是原定于今年下半年中国探月工程三期嫦娥五号探测器发射任务前的最后一次实战演练。而嫦娥五号任务被称作中国今年最具代表性、最具影响力的国家级重大科研实践活动。
相比过去“苗条”型的火箭,长征五号亦被人们昵称为“胖五”。此前中国液体运载火箭的箭体直径大多为2.25米或3.35米,而长征五号箭体直径达到了5米,标志着中国运载火箭的升级换代。与中国之前研制的火箭相比,长征五号运载火箭核心技术具有完全自主知识产权,全箭采用了247项核心关键新技术,号称新技术比例几乎达到100%。
长征五号遥二火箭(图源:新华社)
据官方报告,“胖五”是中国目前技术难度最复杂、运载能力最大的新一代运载火箭。作为中国长征系列火箭中的“巨无霸”,长征五号系列火箭采用无毒、无污染的液氢或煤油和液氧推进剂,到达近地轨道的最大有效载荷能力为25吨,到达地球同步转移轨道(GTO)最大有效载荷能力则是14吨,能够将大陆火箭运载能力提升两倍多。
目前中国已明确了8枚“胖五”火箭的发射任务,包括:两次探月三期工程的发射任务,其中第一次就是将在2017年下半年进行的嫦娥五号月球探测器发射任务;五次载人空间站工程的发射任务,其中包括首先实施的两次长征五号B型火箭的飞行验证试验发射,以及三次正式发射任务,即1个空间站核心舱、2个空间站实验舱的发射;2020年夏季实施中国火星探测器发射任务。
探月之路无坦途
此次并非“长征五号”的首次发射,它曾于2016年11月3日在中国文昌航天发射场首飞。在其首飞时,中央电视台曾披露过其发射任务过程惊险,助推器及氢氧引擎曾发生故障,导致发射时间延迟近3小时,最后在发射窗口后段发射完成。
长征五号研发团队先后试验114次,经历过各种失败。该火箭副总设计师王维彬曾表示,“胖五”于2012年底的一次试验曾发生强烈爆炸,“金属在强氧化环境下,本身就是燃料,所以几秒钟就把发动机烧成了一堆废铁。”后来,团队找到故障成因,把氢氧发动机的可靠性提高到0.9898。
事实上,这次发射还有一个背景,即前不久一次引发舆论广泛关注的“发射失利”。北京时间6月19日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭发射中星9A 广播电视直播卫星,发射过程中火箭三级工作异常,卫星未能进入预定轨道。而长征五号此次的第二次飞行,是中国长征系列运载火箭在上一次发射失利半个月之内,按计划实施的第一次发射。
从借鉴导弹技术发展的长征一号,到航天员上太空的长征二号,再到送“嫦娥”上月球的长征三号……随着中国新一代运载火箭长征六号、长征七号,特别是长征五号的出现,中国火箭的形象迎来了全新的发展和变化。1992年大陆决定重启载人航天工程,并确定了“三步走”发展战略,目前已成为继美国与苏联后世界上第三个独立掌握载人航天技术、独立开展空间实验、独立进行出舱活动的国家。
航天事业本身就是在无数失败的基础上建立起来的行业,更是项高危行业,存在诸多不确定因素。美国阿波罗13号当年的登月之旅险些就成了一去不回,两次航天飞机事故曾让美国死亡14人。上世纪90年代的多次事故,曾让西昌卫星发射中心的国际商业发射任务受到重创,不少发射合同中止甚至取消。经此劫难,大陆在系统可靠性工程等方面投入了无穷精力,其后开创了过百次发射任务无一失败的世界航天发射纪录。
科学本就是在克服所有失败的原因后才能走向成功,在多年成功之后,半个月之内中国火箭发箭发射接连两次失利,相信会在中国航天系统敲响警钟,排查各种细节,从这方面而言,对于中国探月工程来说未尝不是一件好事。