在今年中国航天日之际,我国发布了很多航天领域的重磅消息。包括深空探测与商业航天的管理规范,同时商业航天企业也发布了不少新的计划。有相关媒体做了一个统计,说在过去十年中国火箭的发射次数增长了3.8倍。
这个增长速度确实是挺快的,如果不考虑SpaceX这个异类的话,中国航天的发射增速是最高的,就算放在整个人类航天历史里边也是最高的几个。但是如果未来十年也增长3.8倍的话,好像也不是很多。毕竟以未来的情况去看,十年后一年发射不到五百次确实不算太多。
当然了,如果对航天规律有所了解的话就能意识到,未来十年中国航天的增速必然会更快,这个是严谨的分析。从航天规律的角度去分析,我们就能理解为什么中国过去十年航天发射在快速增长,而下一个十年的增速会更快。
十年前中国航天的状态十分有趣,虽然已经完成了“嫦娥三号”这种颇具复杂性的任务,但是航天的整体实力是很弱小的。新一代低温火箭还处在相当早期的阶段,甚至常温燃料的老火箭发射频率也没有提高,可以说当时的中国航天水平还比较有限。
好在中国航天的发展一向是工程驱动的,在过去的十年中,有几个工程对中国航天的发射起到了明显的牵引效果。首先为大家所熟知的,就是北斗三期工程,也是我国的卫星定位系统从实验阶段走向全面应用的重要工程。
不过关于这个任务对于我国发射能力的提升,讨论的倒是不多。北斗系列任务发射主要靠长征三号乙运载火箭,这款设计之初是面向国际市场的火箭。真正提高发射频率,成为我国航天主力就是因为北斗三期,因为北斗三期要求很高的发射频率(以当时而言),带动了长征三号乙运载火箭的效率提高。
而带动其他老火箭的发射频率提高的项目,则是高分专项工程。虽然这个任务的第一颗卫星确实是在2013年就发射了,但是大规模发射是在2015以后。这个的目的是提高我国遥感卫星水平,应该说这个项目的成功程度甚至高于北斗工程,因为这个项目直接带动了我国遥感卫星的整体水平十几年。而为了高分专项工程和技术衍生的各种卫星的发射,大量负责低轨任务的老火箭发射频率也明显提高。
可以说过去十年中国火箭发射频率的提高,有一半来自于这些老火箭。而另一半则来自于中国新一代低温火箭的发展。中国低温火箭的发展进程并不顺利,长征五号第一次发射就有问题,是系统余量让任务完成了,而第二次直接发射失败,当时整个航天系统都面临着很大的压力。
但是压力也是动力,以长征五号为代表的低温运载火箭,是我国几个关键任务的直接动力。包括空间站工程,月球采样返回还有火星探测工程。也正是在这些任务的助推之下,中国的低温火箭技术成熟,开始在最近五年对常温的老火箭逐步实现取代。
而也是在低温火箭技术的积累,使得我国有能力开发新一代可重复使用火箭,同时我国的商业航天发展,也得益于以长五代表的低温火箭项目。正是这些火箭,让我国航天工作者有能力真正研发一款现代化的火箭,给各个商业航天公司提供了人才的种子。
这就是过去十年中国火箭次数增长了3.8倍背后的逻辑,其实很清晰,并没有什么复杂的地方。我们按照这个逻辑分析下去,未来十年中国火箭的发射增长必然会更快,首先是因为可回收火箭在提高发射频率上确实有很大的帮助,其次是未来参与中国火箭发射的商业航天公司会比现在多不少最。后也是最关键的原因在于,未来十年中国航天的主导工程,确实需要更多的运力。
未来十年中国航天的两个主线工程十分明显,一个是载人登月工程,一个是低轨卫星互联网这。两个工程都需要大量的运力,尤其是低轨卫星互联网,中国当下发展的模式,很明显就是为了让更多的商业航天公司,有机会参与到卫星互联网任务之中。
而在工程上,我国登月计划也突出了一个物尽其用。航天八院竞标长征十号失败的产物,变成了我国当下可能最高效的一次性火箭长征十二号,而长征十二号有大量的技术和设计沿用到了长征十二甲和十二乙两款可回收火箭上,提高了技术成熟度,降低了火箭成本。
现在的长征十号则衍生出来了三款可复用火箭,分别是和长征十号关系最密切,用来发射未来空间站任务的长征十号甲,换了二级提高运力的长征十号乙,和更换了一级发动机,更符合商业需求的长征十号丙。长征十号这一个项目,就衍生出了一大堆的可复用型号,可以帮助我国航天提高发射频率,加速卫星互联网建设,这就是我国航天工程牵引模式的优秀之处。
在卫星互联网的需求牵引之下,我国各个商业航天公司也开始在火箭复用领域加速,虽然技术水平和路线各不相同,但是比起几年前来看,各家公司的表现显然在加速步入正轨。
在更远的未来,或许还会出现一些目标更为宏大的项目,比如说轨道工厂,轨道太阳能电站,或是轨道数据中心什么的。
说到底,航天发射是一门系统工程学,中国航天过去的发展是因为遵守工程学的规律。而未来,有着系统工程规划的中国航天计划,必然会创造更大的辉煌。



