歐洲阿里安5火箭。
北京時間7月6日上午6時，歐洲阿里安5火箭從法屬圭亞那庫魯發(fā)射場點火升空，成功將兩顆通信衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。這是阿里安5火箭最后一次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。此后，這型歐洲主力運載火箭正式退出歷史舞臺。然而，它的“繼任者”阿里安6火箭遲遲未亮相。最新消息顯示，阿里安6火箭首飛不會早于2024年，這意味著歐洲航空安全局（以下簡稱歐空局）至少在未來一年內(nèi)沒有發(fā)射重大載荷的能力。歐洲主力運載火箭“青黃不接”，顯現(xiàn)出歐洲航天發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)。
主力運載火箭退役
阿里安5火箭隸屬歐洲著名的阿里安運載火箭家族，其前任是阿里安4火箭。阿里安4火箭曾以成熟可靠的發(fā)射能力，在國際商業(yè)發(fā)射市場上取得成功，但其地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運載能力不足5噸。20世紀80年代，人們預(yù)測通信衛(wèi)星將朝大型化方向發(fā)展，超過阿里安4火箭的整流罩直徑，因此，歐空局在1987年決定開始研制新一代運載火箭。
阿里安5火箭的芯級使用高性能的“火神”大推力液氧液氫發(fā)動機，同時采用大推力固體助推器，兼顧了固體大推力和氫氧高比沖的優(yōu)勢。這種“大推力固體助推器+大直徑液體火箭芯級”的設(shè)計思路，與航天飛機不謀而合，代表了當時最先進的運載火箭設(shè)計理念。阿里安5火箭基本型的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力為6噸，近地軌道運載能力16噸，曾接連遭遇首飛失利和第二次發(fā)射部分失利，但歐空局并沒有放棄這型火箭，而是通過不斷升級，最終發(fā)展出阿里安5 ECA構(gòu)型。該型火箭的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力超過10噸，近地軌道運載能力超過20噸，與美國新一代德爾塔4和宇宙神5火箭的運載能力不相上下，成為近20年來國際商業(yè)發(fā)射市場上的主力運載火箭之一。
2021年底，阿里安5火箭成功將詹姆斯·韋伯太空望遠鏡準確送入預(yù)定軌道，迎來其服役生涯的高光時刻。然而，隨著美國太空探索技術(shù)公司獵鷹9火箭異軍突起，阿里安5火箭高額的發(fā)射成本和過于死板的“一箭雙星”高軌發(fā)射模式，使其在國際航天發(fā)射市場的競爭力越來越弱，需要更新?lián)Q代的呼聲也越來越高。
“接任者”遲遲未露面
早在2012年，歐空局已經(jīng)意識到“一箭雙星”發(fā)射模式的弊端，考慮將阿里安5火箭的2枚大推力固體助推器換成4枚小推力固體助推器，再通過調(diào)整助推器數(shù)量實現(xiàn)更靈活的發(fā)射策略，為此開始了阿里安6火箭的概念研究。
2014年，歐空局正式提出阿里安6火箭的總體方案。其定位是阿里安5火箭的“接任者”，擁有更靈活的發(fā)射方式和更低廉的發(fā)射成本。阿里安6火箭的芯級繼承了阿里安5火箭的結(jié)構(gòu)，采用升級的“火神”大推力液氧液氫發(fā)動機，助推器可根據(jù)任務(wù)需求捆綁2至4個固體發(fā)動機，分別對應(yīng)4.5噸和11.5噸的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力。同時，阿里安6火箭還采取簡化發(fā)射設(shè)施、縮短測試周期等措施降低發(fā)射成本。與阿里安5火箭相比，其發(fā)射價格從最高1.75億美元，降到約8000萬至1.1億美元。
盡管阿里安6火箭大量采用阿里安5火箭的成熟技術(shù)，但其研發(fā)周期一拖再拖，主要原因有兩方面。一是配套產(chǎn)品的供應(yīng)公司過多，提供產(chǎn)品的時間參差不齊，影響整體進度；二是采用新的測發(fā)模式和發(fā)射設(shè)施，導(dǎo)致發(fā)射場建設(shè)狀況頻出。歐空局曾表示要在2024年完成阿里安6火箭的首飛，但這款未采用可重復(fù)使用技術(shù)的火箭，在國際發(fā)射市場上有多少競爭力，外界對此仍然存疑。
機遇與挑戰(zhàn)并存
近年來，隨著獵鷹9火箭取得成功，航天業(yè)界普遍將可重復(fù)使用技術(shù)作為下一代運載火箭的主要特征，歐空局并非看不到這一點，只是在新技術(shù)發(fā)展方面“力不從心”。歐空局有22個成員國，在技術(shù)能力較強的法國、德國和西班牙中，法國主導(dǎo)“普羅米修斯”可重復(fù)使用發(fā)動機的研發(fā)，德國推動“反推進輔助著陸技術(shù)”項目，西班牙開展可重復(fù)使用火箭“繆拉-1”研發(fā)，可以說是各自為戰(zhàn)，尚未形成合力，這也是歐洲的可重復(fù)使用技術(shù)遲遲未落地的主要原因。2022年，歐洲阿里安集團在國際宇航聯(lián)大會上曾提出“全復(fù)用上面級”總體方案，既適用于阿里安6火箭，又適用于下一代可重復(fù)使用火箭，但這一方案缺少具體研制計劃，研發(fā)周期遙遙無期。加上近年來歐洲經(jīng)濟乏力，缺乏資金投入，很難推動可重復(fù)使用技術(shù)發(fā)展。
作為老牌的國際航天組織，歐空局擁有很強的技術(shù)基礎(chǔ)，但缺乏資源整合與持續(xù)開發(fā)能力，一旦能夠進行強有力的改革，仍然具備快速發(fā)展?jié)摿?。阿里?火箭退役后，阿里安6火箭前途未卜，是持續(xù)迭代提升競爭力，在國際發(fā)射市場上占據(jù)一席之地，還是被獵鷹9等可重復(fù)使用火箭擠壓得毫無生存空間，值得繼續(xù)關(guān)注。（少 謀）
（來源：中國國防報）
