鹿鳴

2016年4月28日，一枚“聯(lián)盟2.1A”運(yùn)載火箭從位于俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)阿穆爾州的東方發(fā)射場升空，將3顆衛(wèi)星送人了預(yù)定軌道。這次發(fā)射，標(biāo)志著在俄羅斯境內(nèi)的第一個(gè)民用航天發(fā)射場開始正式投入運(yùn)營。從地圖上可以看到，這個(gè)名叫“東方”的火箭發(fā)射場距離中國不足100千米。俄羅斯為什么要大興十木修建新的發(fā)射場？為什么要建到中國的“家門口”？這個(gè)發(fā)射場今后又會執(zhí)行一些怎樣的任務(wù)呢？

蘇聯(lián)解體帶來難題

提起蘇聯(lián)的航天發(fā)射場，我想很多人的第一反應(yīng)就是拜科努爾。這個(gè)建于1955年6月的導(dǎo)彈試驗(yàn)基地在蘇聯(lián)多年的精心打造下，成為了一座舉世聞名的航天圣地。數(shù)不清的世界第一在這里被創(chuàng)造出來：1957年10月4日，人類第一顆人造地球衛(wèi)星從這里升空；1961年4月12日，人類第一位宇航員加加林在這里踏上登天之路；1963年，人類第一位女性宇航員捷列什科娃在這里升空；1971年，人類第一座空間站在這里發(fā)射。實(shí)際上，如今仍在軌道上正常運(yùn)行的“國際空間站”的第一個(gè)艙段也是在1998年于拜科努爾發(fā)射到太空的。在這片平均海拔90米，年均降水量僅有60毫米的鹽堿地上，蘇聯(lián)時(shí)期的大量采用液體燃料的火箭或者導(dǎo)彈在這里進(jìn)行了測試。這個(gè)基地在的蘇聯(lián)地位相當(dāng)于肯尼迪航天中心之于美國，或者酒泉基地之于中國。

然而，在1991年12月25日的那一天之后，拜科努爾發(fā)射場一下子就成了困擾俄羅斯的一個(gè)難題。蘇聯(lián)解體后，俄羅斯繼承了大部分蘇聯(lián)的航天力量。然而，土地是不能跑的，無論俄羅斯繼承了多少枚核彈，掌握了多少枚火箭，拜科努爾依然是位于哈薩克斯坦境內(nèi)的發(fā)射場。不過，對于曾經(jīng)的蘇聯(lián)加盟共和國哈薩克斯坦來說，僅僅擁有拜科努爾發(fā)射場是難以支撐整個(gè)航天發(fā)射活動的。航天發(fā)射需要在龐大的測控網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控下進(jìn)行。蘇聯(lián)時(shí)期，西至成海北岸的阿拉爾斯克，東至勘察加半島東海岸的彼得羅巴甫洛夫斯克，數(shù)十個(gè)大大小小的測控站為蘇聯(lián)的航天發(fā)射進(jìn)行支撐，更不用說還需要像滿載排水量超過5萬噸的加加林遠(yuǎn)洋測量船和2萬噸級的“科羅廖夫”遠(yuǎn)洋測量船提供輔助保障。也就是說，僅僅擁有拜科努爾發(fā)射場的哈薩克斯坦很難自己把這個(gè)發(fā)射場利用起來。

俄羅斯和哈薩克斯坦進(jìn)行了多次談判之后，俄羅斯民用空間機(jī)構(gòu)和其他分包商以租用的形式接管了原本由蘇聯(lián)軍方管轄的發(fā)射場。但是，讓俄羅斯軍方從這個(gè)世界上規(guī)模最大的導(dǎo)彈測試基地完成撤出談何容易。實(shí)際上，到2009年，俄羅斯軍方雖然裁剪了30個(gè)有關(guān)單位，但仍有軍方人員和武器裝備駐守在拜科努爾，其中R-36M UTTKh和UR-100NU導(dǎo)彈等裝備依然依賴拜科努爾發(fā)射場。

俄羅斯與哈薩克斯坦之間有關(guān)這個(gè)發(fā)射場的矛盾越積越多。作為最適合“聯(lián)盟”火箭和“質(zhì)子”火箭發(fā)射的基地，俄羅斯非常依賴拜科努爾。而這些采用常溫有毒燃料的火箭已經(jīng)多次給哈薩克斯坦境內(nèi)帶來了不少污染。哈方只好用提高租金的方式來迫使俄羅斯放棄，不過，執(zhí)著的俄羅斯人在2005年7月2日還是一咬牙簽署了一個(gè)為期50年的租借合同，每年的租金高達(dá)1.15億美元！作為當(dāng)時(shí)俄羅斯僅有能夠?qū)⒂詈絾T發(fā)射到國際空間站上的基地，這實(shí)屬無奈之舉。而到了2012年美國的航天飛機(jī)全部退役的時(shí)候，拜科努爾更是成了當(dāng)時(shí)國際空間站運(yùn)送宇航員的唯一選擇。如此看來，當(dāng)年的2000萬美元的太空游報(bào)價(jià)在很大程度要?dú)w咎于高昂的租借費(fèi)用。另外，俄羅斯的新型洲際彈道導(dǎo)彈等項(xiàng)目的測試也實(shí)在不方便總是拿到“外國”去。出于歷史上的原因，用于偵察拜科努爾發(fā)射場的衛(wèi)星、雷達(dá)實(shí)在是數(shù)不勝數(shù)，繼續(xù)在這里進(jìn)行航天發(fā)射或?qū)棞y試早已不夠明智。

綜合經(jīng)濟(jì)上和政治上的考慮，拜科努爾發(fā)射場雖好但也畢竟不是自己家的。俄羅斯也終于在向哈薩克斯坦交了2年的高額租金后，與2007年正式啟動了新的航天發(fā)射場建設(shè)計(jì)劃。偌大的一個(gè)俄羅斯，難道就真的沒有從蘇聯(lián)時(shí)代建設(shè)大型火箭發(fā)射基地么？

火箭發(fā)射 選址不易

實(shí)際上，在俄羅斯境內(nèi)，是有大型發(fā)射基地的。從莫斯科紅場上的那顆紅色五角星尖頂向北望去，在800千米遠(yuǎn)的地方，有一個(gè)叫做普列謝茨克的地方。這里曾經(jīng)嚴(yán)格限制人員進(jìn)出，甚至在冷戰(zhàn)時(shí)期的地圖上都不會標(biāo)注這個(gè)地方。這里有一座大型火箭發(fā)射基地，其規(guī)模完全可以媲美拜科努爾。在拜科努爾基地動工2年后，普列謝茨克基地就開建了。這個(gè)原本用于測試R-7洲際彈道導(dǎo)彈的基地逐漸發(fā)展成為一個(gè)重要的軍用衛(wèi)星發(fā)射場。據(jù)多種公開資料的不完全統(tǒng)計(jì)，在該基地建成40年的時(shí)間里，有充足理由認(rèn)定由該發(fā)射基地發(fā)射的航天器超過了1500枚！從發(fā)射總數(shù)量和發(fā)射密度上來說，該基地都可以被稱作世界上最繁忙的發(fā)射基地。

在上世紀(jì)50年代末，美國中央情報(bào)局就懷疑莫斯科北部某地有火箭發(fā)射基地。在1966年，一位名叫杰弗里·佩里的英國教師帶著他的學(xué)生們分析蘇聯(lián)“宇宙”-112衛(wèi)星的軌道時(shí)，認(rèn)為這顆衛(wèi)星不可能是從拜科努爾發(fā)射的，而應(yīng)該是從普列謝茨克某地發(fā)射升空。到了1983年，面對世界上其他國家的彈道和軌道科學(xué)家的質(zhì)疑，蘇聯(lián)終于承認(rèn)了普列謝茨克發(fā)射場的存在。

那么.既然有這么大的一個(gè)發(fā)射場，直接接替拜科努爾發(fā)射場就好了，為什么還要耗費(fèi)大量人力物力新建發(fā)射場呢？這就要從衛(wèi)星發(fā)射的軌道動力學(xué)的角度來分析了。地球的自轉(zhuǎn)給我們帶來了晝夜晨昏的變化，而這個(gè)自轉(zhuǎn)的線速度越靠近赤道越大，到了南北兩極則只有轉(zhuǎn)動的角速度，無法體現(xiàn)出線速度了。根據(jù)這個(gè)原理，到發(fā)射場越靠近赤道的時(shí)候，越能夠借助地球自轉(zhuǎn)的初速度來增大火箭發(fā)射載荷或者節(jié)省火箭推進(jìn)劑（比如從北緯5.2°的法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射同樣質(zhì)量的地球靜止軌道衛(wèi)星，要比從北緯2812。的美國卡納維拉爾角發(fā)射節(jié)省15%的推進(jìn)劑）。普列謝茨克發(fā)射場位于北緯62°55′，這是一個(gè)讓商用火箭設(shè)計(jì)師崩潰的緯度。這個(gè)地方實(shí)在是太靠北了，用于發(fā)射在極地軌道運(yùn)行的軍用偵察衛(wèi)星還可以，而用來發(fā)射大多在地球同步軌道或者小傾角軌道上運(yùn)行的通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星就幾乎是不可能完成的任務(wù)了。對應(yīng)到具體的型號上，用于發(fā)射軍用衛(wèi)星的“聯(lián)盟”“呼嘯”“宇宙”-3M“旋風(fēng)”等運(yùn)載火箭可以在這里發(fā)射，而俄羅斯專門研發(fā)的用來獲取國際商用火箭發(fā)射訂單的“天頂”和“質(zhì)子”火箭在這里發(fā)射后很難把商用衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

可見，拜科努爾的發(fā)射條件好，但是政治和經(jīng)濟(jì)因素不夠理想。普列謝茨克拱衛(wèi)著莫斯科，屬于俄羅斯自家的發(fā)射場，但是從軌道動力學(xué)的角度來分析，并不是理想的商用火箭發(fā)射場，選一個(gè)理想的火箭發(fā)射場的位置實(shí)在是不容易，尤其是對俄羅斯這個(gè)主要領(lǐng)土都在較高緯度地區(qū)的國家而言。

盤踞東方 野心勃勃

當(dāng)2007年，時(shí)任俄羅斯總統(tǒng)普京正式簽署籌建“東方”發(fā)射基地的時(shí)候，問題看起來或許已經(jīng)迎刃而解。東方發(fā)射場位于俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)阿穆爾州的北緯51度線附近，雖然比拜科努爾發(fā)射場偏北，但是相對于普列謝茨克發(fā)射場來說，這個(gè)位置已經(jīng)是很理想了，而且這里遠(yuǎn)離北約的防空反導(dǎo)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)?；蛟S俄羅斯認(rèn)為遠(yuǎn)離歐洲老鄰居，把發(fā)射場搬到中國附近會相對安全一些。

當(dāng)然，從有利于火箭發(fā)射的角度來說，東方發(fā)射基地的位置還可以向東南移動數(shù)百千米，建在圖們江入海口附近。但是，這樣的話，“聯(lián)盟”火箭和今后將要在這里發(fā)射的“天頂”“質(zhì)子”火箭的第一級的落點(diǎn)就有可能進(jìn)入中國黑龍江省的境內(nèi)。這樣就會對中國東北林區(qū)的安全造成影響了，只能將火箭的發(fā)射方向限定在東南到東北偏北的120°范圍內(nèi)。而位于阿穆爾州的發(fā)射基地在發(fā)射火箭的時(shí)候就自由多了。它可以放心地發(fā)射極地軌道衛(wèi)星，其第一級落區(qū)在俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)，而第二級落區(qū)在北冰洋。也可以比較安全和經(jīng)濟(jì)地向正東方向發(fā)射軌道傾角在51°的衛(wèi)星，其第一級落區(qū)在庫頁島以東的鄂霍次克海，第二級落區(qū)則遠(yuǎn)在勘察加半島以東海域。也就是說，東方發(fā)射場可發(fā)射的衛(wèi)星傾角覆蓋了51°到110°的范圍，傾斜軌道衛(wèi)星甚至太陽同步軌道衛(wèi)星都可以在這里升空。這樣，該基地可以滿足軍用和商用衛(wèi)星的不同發(fā)射需求。

按照普京的說法，“東方航天發(fā)射場將是當(dāng)今俄羅斯最大的也是最宏偉的工程項(xiàng)目之一，將為成百上千的年輕科學(xué)精英提供展示才能的舞臺?！边@個(gè)舞臺確實(shí)是比較大的。借助“安加拉”等新型火箭的進(jìn)步，俄羅斯在東方發(fā)射基地大有可為。無論是在日漸火爆的國際商用衛(wèi)星發(fā)射市場上，還是俄羅斯闊別多年的月球以遠(yuǎn)的深空探測領(lǐng)域，都將會有大量火箭從東方發(fā)射場升空。

如今，拜科努爾發(fā)射基地承擔(dān)了俄羅斯65%的發(fā)射任務(wù)。而按照計(jì)劃，在2020年東方發(fā)射基地完全建成之時(shí)，東方發(fā)射基地將一躍成為俄羅斯最大的發(fā)射基地。屆時(shí)，俄羅斯45%的發(fā)射任務(wù)將由東方發(fā)射基地承擔(dān)（大部分是商用衛(wèi)星項(xiàng)目），老牌的普列謝茨克發(fā)射基地承擔(dān)44%的發(fā)射任務(wù)（主要為軍用衛(wèi)星和其他極地軌道衛(wèi)星項(xiàng)目），拜科努爾的發(fā)射任務(wù)量將大幅縮減到只占11%的比例。

另外，我們可以依據(jù)俄羅斯航天發(fā)射的特點(diǎn)，來大膽推測東方發(fā)射基地執(zhí)行第一次載人航天任務(wù)的時(shí)間?！奥?lián)盟”系列火箭通常要在新的發(fā)射場架執(zhí)行了15次成功的無人貨運(yùn)任務(wù)后才能被允許進(jìn)行載人發(fā)射。而按照現(xiàn)有的俄羅斯生產(chǎn)能力和近幾年的發(fā)射任務(wù)，這意味著東方發(fā)射場要至少進(jìn)行3年的商用衛(wèi)星或者無人貨運(yùn)任務(wù)。也就是說，最早在2019年，東方發(fā)射基地就可以進(jìn)行載人發(fā)射。

而到那時(shí)，中國長期有人照料的大型空間站的建設(shè)應(yīng)該正在穩(wěn)步推進(jìn)。到時(shí)候，太平洋岸邊的中國海南文昌發(fā)射基地將能夠發(fā)射這個(gè)半球最大的運(yùn)載火箭，與大西洋沿岸的肯尼迪中心形成世界重型運(yùn)載火箭基地的兩極。未來的國際航天強(qiáng)國的鼎足態(tài)勢已初露端倪，“東方”發(fā)射基地在那時(shí)的處境將十分微妙。

責(zé)任編輯：邢強(qiáng)