17日7時33分，重慶零壹空間航天科技有限公司(簡稱“零壹空間”)OS-X火箭“重慶兩江之星”在中國西北某基地成功點火升空。媒體紛紛歡呼這次發(fā)射實現(xiàn)了中國首枚民營自研商用亞軌道火箭的首飛。17日接受《環(huán)球時報》記者采訪的多名航天專家認為，中國民營運載火箭未來大有用武之地。但在中國航天技術(shù)不斷進步的同時，另一大問題逐漸顯現(xiàn)，即我國有限的航天發(fā)射工位，已難以滿足越發(fā)密集的航天發(fā)射需求。
新火箭什么樣？
“重慶兩江之星”是零壹空間OS-X系列的首型火箭。該火箭采用固體發(fā)動機，長9米，總重7200公斤，這次飛行的最大高度約38.7公里，最大速度超過5.7倍音速，飛行距離為273公里。據(jù)稱，該火箭在國內(nèi)首次采用“減阻桿”“低成本能源”“箭上無線通訊”等創(chuàng)新技術(shù)。以箭上無線通訊技術(shù)為例，它可讓火箭電氣系統(tǒng)的設備重量減少50%，成本節(jié)約30%，設計周期縮短60%。
據(jù)介紹，這次發(fā)射的OS-X火箭并非通常意義上的運載火箭，而是為航空航天技術(shù)驗證打造的專用飛行試驗平臺，主要用于高超聲速驗證試飛任務。相比昂貴的高超聲速風洞測試，OS-X火箭試飛價格低廉，國內(nèi)許多科研機構(gòu)可以用它進行高超聲速飛行試驗。該公司計劃推出的OS-M系列火箭才是針對500公斤以下的小型衛(wèi)星發(fā)射市場，它是采用固體燃料的廉價小型運載火箭。
“重慶兩江之星”的首飛成功，贏得了媒體的集體歡呼。航天專家龐之浩告訴《環(huán)球時報》記者，民營的商業(yè)火箭要取得成功，關鍵在于能否有效降低成本。與傳統(tǒng)火箭企業(yè)相比，中國和美國的民營火箭公司都有一個特點，即敢于采用新技術(shù)，例如這些公司往往將火箭上的很多分系統(tǒng)進行集成，以減少體積和重量。同時在部分次要系統(tǒng)中不再全部采用昂貴的航天級元器件，而是選擇便宜的工業(yè)級元器件，并通過其他手段保證系統(tǒng)的可靠性。
為何從小型固體火箭做起
《環(huán)球時報》記者注意到，美國“太空探索技術(shù)公司(SpaceX)”“藍色起源”等私營航天企業(yè)研制的火箭均屬于液體燃料火箭，而國內(nèi)數(shù)家民營航天企業(yè)卻大多是從小型固體火箭做起。小火箭工作室與微信公眾號“小火箭”創(chuàng)始人邢強博士認為，這的確在很大程度上反映了中美航天企業(yè)發(fā)展模式的不同，同時也有中美面臨不同航天發(fā)射需求的影響。他解釋說，從此前各國發(fā)展火箭的規(guī)律來說，往往首先進行單級固體小型火箭的試射，以驗證火箭的基本設計、鍛煉團隊和積累經(jīng)驗，然后在此基礎上發(fā)展多級固體運載火箭，掌握將衛(wèi)星等載荷送入太空軌道的能力。之后再逐步發(fā)展更大推力的液體火箭。
美國私營航天企業(yè)能直接從液體火箭起步，除了得到美國航天局的全力技術(shù)支持外，也與當時的特殊背景有關。21世紀初，資金不足的美國政府被迫將近地軌道的載人和貨物運輸任務交由商業(yè)航天公司負責，由此催生出對大推力火箭的迫切需求。而如今中國商業(yè)航天發(fā)射的主要對象是小型和微型衛(wèi)星，面對截然不同的市場需求，使用低成本的固體火箭不但經(jīng)濟上更劃算，而且還能積累經(jīng)驗，何樂而不為呢？
中國航天發(fā)射工位數(shù)量不足
據(jù)《環(huán)球時報》記者了解，零壹空間這次發(fā)射并未使用中國現(xiàn)有的四大航天發(fā)射場，但該公司CEO舒暢此前曾表示，未來OS-M系列運載火箭將嚴格按照我國主管部門的報批流程，使用四大發(fā)射場的固定工位發(fā)射。然而該計劃正面臨一個尷尬的現(xiàn)實，因為未來幾年也是中國航天發(fā)射的“大年”，僅2018年的發(fā)射次數(shù)就可能高達40次。在這樣的背景下，現(xiàn)有四大航天發(fā)射場可能都將處于滿負荷運轉(zhuǎn)的模式，如何滿足越來越多的民營航天發(fā)射需要呢？
邢強認為，各國都在發(fā)展動輒成百上千顆的小衛(wèi)星星座，必然需要更多的發(fā)射次數(shù)，我國發(fā)射工位的確不足。從絕對數(shù)量上看，美國有更多積累，僅肯尼迪航天中心就有超過40個發(fā)射工位，SpaceX公司就長期租用其中數(shù)個，并有建設專屬商業(yè)航天發(fā)射場的規(guī)劃。相比之下，中國的發(fā)射工位少得多。盡管中國也準備利用海上浮動平臺進行航天發(fā)射，但這種模式對火箭有特殊要求，并不能完全取代陸地航天發(fā)射場。邢強建議稱，未來除了應該在現(xiàn)有四大發(fā)射場增設商業(yè)航天的專用發(fā)射工位，還應布局謀劃新的商業(yè)航天發(fā)射場，甚至可以考慮在海外建設發(fā)射基地。（ 魏云峰 馬俊）