低成本一箭多星开启商业航天新时代

卫星与网络

今天凌晨长征六号运载火箭的“首秀”就创造了亚洲单次发射卫星数量之最，仅次于美俄两国，这标志着中国航天科技集团公司成功突破和掌握了多星发射技术，为我国发展系列化、标准化的多星发射接口装置，推动小卫星技术发展与应用奠定了技术基础，同时也标志着我国在运载火箭现代化、模块化方面迈出了坚实的一步。同时为中国商业航天开启了新希望。

2015年的中国航天技术大事记里必然会有这样的一条记载：长征六号携带多个单位研制的多颗小卫星进入太空。这项成就一方面证明了中国的火箭科学一直在努力谋求进步，另一方面也证明了航天高层对小卫星和小卫星制造商的支持。

我们讨论航天+，基本的前提是有航天技术可以发挥推动性的作用，而且能不断进步以跟上时代、引领时代。航天技术发展至今，最基本也最困难的，就是如何把有效载荷送到太空里。如今世界上能制造卫星的企业或单位很多，立方星设计标准的出现，让很多二线科研机构——譬如第三世界国家的大学和研究所——也拥有了制造卫星的能力。但能制造火箭的企业却寥寥无几，即使中、美、俄这样的大国，火箭制造商用一只手也能数得过来。

这其中的难度，在于能量和控制。要把一个物体从相对静止加速到7900米每秒，需要巨大的能量。还要把这股能量控制好，让它变成我们想要的加速度乃至速度。更重要的是，一旦点火，就没有补救机会，几十分钟之内就决定成败。在数千度高温下运行的发动机，是人类能制造出来的最高级的机器，没有足够的智慧、勇气，是不敢染指火箭的。正是因为这样的难度，世界上能用、好用的火箭只有那么几种。

也正是因为这样的难度，任何一个火箭机构在决心投入资源研制下一代火箭的时候，都要面临艰难的抉择并为此耗费无数智力、心血和财力。而其中最重要的是勇气，勇于淘汰已经成熟的设计，勇于放弃中庸保守的痼疾，用全新的材料、全新的工艺、全新的理念去挑战自己、挑战宇宙。尤其是对中国这样保持连续发射成功记录的宇宙俱乐部成员来说，新的火箭会让自己面临巨大的风险，在卫星进入轨道之前，没有人敢断言会发生什么。

但人类必须持续进步才能真正探索宇宙、征服宇宙。从技术上说，传统的偏二甲肼和硝酸燃料已经不适合今天的宇航发射，液氧-煤油、液氧-液氢这样的高效无毒推进剂是火箭推进的必然发展趋势；电子技术的进步使我们可以采用更轻、更小的控制系统；材料和工艺的进步可以带来更精巧的机构，实现更大的有效载荷能力来发射更多、更重的卫星。从经济性上讲，更小的卫星可以更充分地利用火箭运载能力，把火箭的昂贵成本更多地利用起来。

今天的小卫星在发射入轨上却依然没有足够的优先权，搭载发射成为主要的方式。但，小卫星的发展已经是大势所趋。科技部前部长徐冠华院士就曾对本刊记者说：“十五年前，我担任科技部部长的时候，科技部就提出发展小卫星”。的确，小卫星具有成本低、门槛低、发射费用少、研制周期短，更利于应用新技术、新材料和新工艺，国际合作环境也相对宽松等这些优势。面对这些，以及国外小卫星遥感技术的迅猛发展，国内更有必要尽快提高我国遥感小卫星的性能并降低小卫星成本。

未来，小卫星必将成为应用卫星的骨干，甚至在很多场合完全取代大型卫星。所以，专用小卫星发射工具的研制与服役势在必行。那么，如何协调多个不同单位、不同重量、不同大小、不同功能、不同轨道要求的小卫星，把它们装载同一枚火箭里发射，是一个必须要解决的课题。一个长征六号的发射是世界上第一次为了解决这个问题而进行的专门尝试。

这次成功，也把今年岌岌可危的小卫星增长率拉了回来。由于国外数次火箭发射失败，损失了多个小卫星集群入轨装置。国外曾经预测，2015年全年的小卫星发射数量会超过200颗，但“心大星”和猎鹰九号的两次失败以及由此而引发的发射推迟，使2015年上半年成功入轨的小卫星发射数量只有50颗。长征六号的发射可以说是成功的挽回了局面，保住了国际小卫星发展的趋势。

任何一个行业的发展，都需要一些默默无闻却不可或缺的基础技术。互联网+的发展，离不开高性能芯片、显示技术、触摸屏、光纤、移动通信技术，离不开安全支付和图像识别。这些技术因为行业发展成熟而往往容易被人们所忽视，但实际上，缺了哪一种技术，整个互联网+也无法运行。航天+也需要同样的基础技术，其中最最基础的，就是能按质按量发射卫星。有火箭才有卫星，有卫星才有航天，航天发展到今天成熟了，才有航天+。

因此，长征六号及其姊妹型号在航天+中的基础地位，是如何高度评价也不为过的。

（原文刊登于《卫星与网络》杂志2015年6月）