一个国家进入太空的能力在很大程度上决定了其空间活动能力以及空间应用水平。因此,为了赶上国外新型大推力运载火箭的先进水平,满足未来20-30年航天发展的需求,保持我国运载技术在世界航天领域的地位,2006年10月,我国立项研制长征5号火箭新一代大推力运载火箭。它具有新型大推力运载火箭的一系列特点:大直径、大推力、少级数、系列化、低成本、高可靠、易操作、无污染、适用广等。
长征5号的基本型为带助推器的两级火箭:芯一级采用2台推力各约50吨的氢氧发动机并联组成;助推器根据需要采用数台推力各约120吨的液氧煤油发动机;芯二级采用2台推力各约8吨的氢氧发动机并联组成。长征5号近地轨道(未来空间站、大型遥感卫星的运行轨道)运载能力覆盖1.5~25吨,地球同步转移轨道(大型通信卫星和空间探测器的运行轨道)运载能力覆盖1.5~14吨。
火箭的运载能力有多大,航天的舞台就有多大。长征5号系列运载火箭将大大提升我国进入空间的能力,并为我国航天提供多样化的发射服务活动。例如,长征5号火箭可执行探月三期月球转移轨道和深空探测等发射任务;长征5号B火箭将把20吨级空间站舱段发射到近地轨道;长征5号M火箭能把载人登月飞船送入近地轨道;采用长征5号+上面级,可发射大型地球静止轨道卫星、“北斗”中圆轨道导航卫星等。
延伸阅读
未来火箭
呈现两大特点
从长远看,未来运载火箭将呈现新的面貌,有两大特点。
火箭运载器将可重复使用
因为目前的运载火箭都是一次性使用的,成本很高,所以美国、俄罗斯、欧洲、印度及日本等国家都正在加紧研制可重复使用运载器。其中美国太空探索技术公司正在实施“蚱蜢”计划,以测试可重复使用的垂直起落技术,而最终目的是实现火箭的回收再利用。
2012年12月17日,太空探索技术公司在德克萨斯州的火箭研发基地用32.3米高的“蚱蜢”试验用运载火箭进行了第3次测试。在整个测试过程中,火箭一共飞行了29秒,上升高度约为40米,随后采用闭环矢量推力和油门控制成功完成了盘旋和降落等动作。为了对比出火箭的实际大小,还让火箭携带了一个牛仔假人。
重型火箭研制再获青睐
因为美俄等国已把载人航天的目标都瞄准了月球、小行星和火星,为此要首先研制出发射大质量深空载人飞船的重型运载火箭。当年美苏竞争载人登月时苏联之所以败给美国,最重要的原因就是苏联N1重型火箭4次发射失败,而美国研制出近地轨道运载能力120多吨的土星5号重型火箭。
美国太空探索技术公司正研制近地轨道运载能力达53吨的“重型猎鹰”火箭,它拟于近年进行首次试射,该公司还将研制近地轨道运载能力达170吨的“超级载重火箭”。美国航空航天局正在研制的“航天发射系统”重型运载火箭采用航天飞机的发动机,初始近地轨道运载能力为70吨,改进后将达130吨。
《2011年中国的航天》白皮书指出,我国正开展载人登月前期方案论证,而研制重型火箭对于未来载人登月甚至载人登火星具有重要意义。由于载人登月飞船一般需在50吨以上,而且其奔月时的速度要求为10.9千米/秒,因此必须拥有重型运载火箭才行。重型运载火箭还可用于无人火星探测、载人登陆火星和建造空间太阳能电站等,前景广阔,应尽早研制。