2020年7月23日，由中國(guó)航天科技集團(tuán)一院抓總研制的長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭從海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，成功將我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

這意味著被昵稱為“胖五”的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭掌握了新的“絕技”。至此，“胖五”已經(jīng)先后執(zhí)行過(guò)發(fā)射高軌大衛(wèi)星、發(fā)射載人飛船試驗(yàn)船以及發(fā)射深空探測(cè)器三類任務(wù)。

科技日?qǐng)?bào)記者從一院了解到，后續(xù)長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭計(jì)劃于年內(nèi)將嫦娥五號(hào)探測(cè)器送入地月轉(zhuǎn)移軌道，為我國(guó)首次月球采樣返回任務(wù)作出貢獻(xiàn)；2021年一季度，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭還將執(zhí)行中國(guó)空間站核心艙發(fā)射任務(wù)。作為長(zhǎng)征火箭家族的實(shí)力擔(dān)當(dāng)，“胖五”將力助中國(guó)航天登上更廣闊的舞臺(tái)。

助力深空探測(cè)器穿越星際

探索浩瀚宇宙，是中華民族千百年來(lái)孜孜以求的夢(mèng)想。隨著航天技術(shù)發(fā)展，我國(guó)有序部署推進(jìn)深空探測(cè)計(jì)劃，不斷探尋太空奧秘。

此前，我國(guó)深空探測(cè)的主要目標(biāo)是月球，相繼用有著“金牌火箭”之稱的長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭，發(fā)射了“嫦娥一號(hào)”至“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器。然而如果要將更大重量的探測(cè)器送上月球，或者將探測(cè)器送往更遙遠(yuǎn)的火星，需要有運(yùn)載能力更大的火箭，目前長(zhǎng)征火箭家族中只有“胖五”可以擔(dān)綱。

記者從航天科技集團(tuán)六院了解到，承擔(dān)火星探測(cè)器發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭，裝有該院研制的4型共30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，分別是8臺(tái)120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)、2臺(tái)50噸級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)、2臺(tái)9噸級(jí)膨脹循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)和18臺(tái)姿控發(fā)動(dòng)機(jī)。它們?yōu)榛鸺峁┝松锨嵉钠痫w推力。

據(jù)航天科技集團(tuán)八院黨委書(shū)記宗文波介紹，以8臺(tái)120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的4個(gè)直徑3.35米助推器，是國(guó)內(nèi)目前最大的低溫液體助推器。它們是“胖五”起飛的主要?jiǎng)恿υ?，所提供的起飛推力占90%以上。

“胖五”出色的運(yùn)載能力，為我國(guó)火星探測(cè)計(jì)劃奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。相比此前我國(guó)實(shí)施的月球探測(cè)任務(wù)，此次“胖五”發(fā)射火星探測(cè)器具有幾個(gè)特點(diǎn)：一是入軌速度更快，火箭與探測(cè)器分離時(shí)的速度將快于每秒11.2千米的第二宇宙速度；二是探測(cè)器更重，我國(guó)火星探測(cè)器重約5噸，比“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器重1噸多，是目前我國(guó)發(fā)射最重的深空探測(cè)器；此外，此次火星探測(cè)任務(wù)在環(huán)繞探測(cè)的同時(shí)，還要實(shí)現(xiàn)在火星表面軟著陸和巡視探測(cè)，任務(wù)的多樣性對(duì)運(yùn)載火箭的發(fā)射能力提出了更高要求。

未來(lái)，“胖五”還將助力中國(guó)深空探測(cè)器飛向更遙遠(yuǎn)的木星、土星等。

給高軌衛(wèi)星發(fā)射提供更多選擇

“胖五”作為我國(guó)新一代運(yùn)載火箭中首個(gè)立項(xiàng)研制的型號(hào)，始終以大幅提升我國(guó)進(jìn)入空間的能力為己任。除了面向深空，其地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力可達(dá)14噸，可為滿足未來(lái)我國(guó)地球同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射需求提供更多選擇。

此前，我國(guó)發(fā)射高軌衛(wèi)星的主力軍是長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭。其中運(yùn)載能力最大的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力約為5.5噸，可滿足目前我國(guó)大部分高軌衛(wèi)星的發(fā)射需求。

隨著技術(shù)發(fā)展，更大衛(wèi)星平臺(tái)相繼問(wèn)世，其具備更強(qiáng)能力、更多功能，可以攜帶更多有效載荷，同時(shí)重量也更大，對(duì)火箭的運(yùn)載能力有著更高要求。例如長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭成功發(fā)射的實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星，基于我國(guó)最新的東方紅五號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)研制，重量達(dá)到8噸。如果用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，無(wú)論如何也是發(fā)射不了的，而“胖五”完成此類任務(wù)則游刃有余。

據(jù)一院長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師李東介紹，“胖五”的出現(xiàn)不僅提升了我國(guó)高軌衛(wèi)星的發(fā)射能力，也為不同任務(wù)帶來(lái)了更多選擇。例如發(fā)射重量在5噸左右的高軌衛(wèi)星，既可以用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭發(fā)射，實(shí)現(xiàn)較高性價(jià)比，也可以通過(guò)長(zhǎng)征五號(hào)火箭搭配上面級(jí)以“一箭雙星”方式發(fā)射，更快速地完成多星部署。

為空間站提供“私人訂制”發(fā)射服務(wù)

同屬于長(zhǎng)征五號(hào)系列的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭，是我國(guó)首個(gè)采用一級(jí)半構(gòu)型的新一代大型液體運(yùn)載火箭，也是專門為載人航天工程空間站建設(shè)而研制的一型火箭。它將為我國(guó)空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙提供“私人訂制”般的發(fā)射服務(wù)。

長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭的近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)25噸，其獨(dú)有的大推力直接入軌技術(shù)和大直徑艙箭分離技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)只用一級(jí)火箭直接將有效載荷送入預(yù)定軌道。它擁有國(guó)內(nèi)最大的整流罩，其高度20.5米、直徑5.2米，如同一幢6層小樓，足夠容納空間站艙段。為滿足空間站交會(huì)對(duì)接的要求，它還具備“零窗口”發(fā)射能力。

在中國(guó)載人航天工程中，有著“神箭”美譽(yù)的長(zhǎng)征二號(hào)F火箭，承擔(dān)了“天宮一號(hào)”“天宮二號(hào)”以及所有“神舟”系列飛船的發(fā)射任務(wù)。而接下來(lái)，我國(guó)載人航天工程將建造空間站，這對(duì)火箭運(yùn)載能力提出了更高要求。例如中國(guó)空間站核心艙全長(zhǎng)16.6米，重量超過(guò)22噸，目前我國(guó)只有“胖五”能完成發(fā)射任務(wù)。

今年5月5日，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭圓滿完成首飛任務(wù)，我國(guó)空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)載人航天工程第三步發(fā)展戰(zhàn)略奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。