遨游星海探天宮 萬里長空繪彩虹

任如玉

2019年12月27日晚，我國長征5號火箭順利完成第三次發射任務，成功將一顆實踐二十號衛星運送到預定軌道。長征5號火箭是我國目前起飛重量最大，運載能力最強的一類火箭，因為長征5號火箭的外形非常巨大，網友們紛紛給它起了“胖五”的綽號。

苦心人 天不負

“一分鐘準備！”

“點火！”

八十多年前，當中國工農紅軍年輕的士兵，穿著草鞋、舉著火把渡過于都河，走向未知遠方時，他們不曾想到這一走，將走出一個偉大的名詞——長征。那時的他們更不曾想到，幾十年后，中國航天人把“長征”這個偉大的詞印在了國產運載火箭上，用來書寫記錄中華民族探索茫茫宇宙的遠征。

1970年4月24日，長征一號將我國第一顆人造衛星“東方紅一號”成功送入太空，自此拉開了長征系列運載火箭的漫漫“長征路”。

長征五號于2006年10月正式立項，可謂一波三折。2016年11月3日，長征五號遙一首飛，但未能完全成功，點火發射多次推遲，最后借助上面級的接力才將實踐十七號衛星送入預定軌道。2017年7月2日，長征五號遙二發射任務失利，在飛行至第346秒時，芯一級發動機的渦輪排氣裝置，在復雜熱力環境下局部結構發生異常，導致發動機推力驟減，搭載的實踐十八號衛星未能入軌，整個發射任務宣告失敗。

一段記錄兩年前長征五號遙二運載火箭發射失利后指揮大廳內場景的視頻，在互聯網上廣為流傳：

視頻中，火箭發動機突然出現故障的那一刻，時間仿佛停止。大廳里的人紛紛站起來，有人張口驚呼，有人沮喪地雙手抱頭，還有人歪著頭含淚凝思……

這是人們很少看到的中國航天“異常表情”。年復一年，一聲聲“正常”，一次次歡呼，人們早已習慣了中國航天的超高成功率。

然而，面對再高的成功率，我們也不能回避一個事實：航天，從來都是一個高風險的事業；逐夢蒼穹的過程中，我們創造再多奇跡，挫折都不可避免。

隨后長征5號宣布歸零，一切重頭來過。這兩次失利給中國航天事業造成了很大的影響，空間站、東方紅5號衛星平臺以及遙感衛星等重要發射任務也不斷推遲，航天人開始了艱難的排障與改進之路。“長征五號”新型運載火箭比以往火箭直徑大了近一倍，95%都是新技術，由于整個過程需要修改設計圖紙，因此基本等于是推倒重來。長征5號的試驗隊伍吸取了失敗的教訓，對長征5號火箭的每一個細節都進行了準確的試驗。在每一次發動機地面試車環節中，研究人員攻堅克難，對于火箭發動機的薄弱環節進行仔細排查，確保了火箭的發動機能夠穩定運行。

中國航天人不懼怕失敗，但他們絕不容忍自己失敗。他們在失利之后一次次奮起，把失敗變成了中國航天事業發展道路上的階梯；一次次用百折不撓的毅力，擦亮了印在中國運載火箭上的“長征”名片。

從2019年初的嫦娥4號成功登陸月球背面，到長征11號火箭完成首次海上平臺發射，再到北斗導航系統即將完成全球組網……這一年對于中國航天來說，2019年無疑是一個見證奇跡的年份。

然而，可能中國航天人覺得這些消息還不夠令人振奮，于是在2019年的最后一個星期，他們又給全世界上演了一出“王者歸來”的重磅戲。12月27日晚上8點45分，被網友們親切地稱為“胖五”的長征5號遙三運載火箭，在海南文昌航天發射場成功升空。歷經2000多秒的飛行，“胖五”順利將實踐20號衛星送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。

“胖五”再問蒼穹，距離上次發射失利已過去了908天。908天，掰開這個簡單的數字，每一個參加發射任務的航天人都能講出一大堆負重前行、刻骨銘心的故事。

908天里，火箭研制人員在長征五號遙二運載火箭的基礎上，進行了200多項技術改進，其中包括發動機設計改進在內的9項重大技術改進。“長五歸來時，已經不再是以前的長五。”

908天里，火箭試驗團隊累計進行了40余次、15000余秒的關鍵技術試驗。要知道，自2001年研制大推力氫氧發動機算起，十多年時間里新研制發動機16臺，總共熱試車3萬多秒——過去的兩年多時間里，他們完成了以前所有工作量的一半。

908天里，托舉火箭升空的文昌航天發射場開展了50多項應急演練，組織了兩次實戰化演訓，對發射場設備設施進行了可靠性升級，把近50%為首次定崗的任務人員，培養成了100%通過上崗考核的優秀操作手。

……

這次長征5號運載火箭的順利發射，標志著中國航天已經成為了世界大推力火箭俱樂部的一員，中國終于徹底掌握了重型火箭的技術。此前像這種大推力運載火箭技術，全世界僅有美國與俄羅斯擁有，但現在，中國也擁有了自己的大推力火箭。在未來，無論是建造空間站還是進行深空探測，都需要用到這種運載火箭。

在這次發射任務的直播畫面中，我們可以看到航天工作者們的臉上都掛著自信、激動的表情，這表明他們在此前908天當中吃過的苦、受過的委屈，在這一刻全都變成了勝利的喜悅！中國航天用實力印證了“苦心人，天不負”的至理名言。

“胖五”背后的“秘密”

我國已有的長征一、二、三、四系列火箭在幾十年的使用中已經十分成熟，在近年的高頻率發射中成績斐然，但隨著航天技術的不斷發展，這些老運載火箭的潛力已被深挖殆盡。在設計之初，“老長征們”因為鐵路運輸的限制，最大直徑只能做到3.35米，且老一代的長征運載火箭都和東風系列彈道導彈有或多或少的聯系。使用的液體燃料雖然推力夠大，但都是不折不扣的劇毒燃料，對自然環境和人員健康都會造成巨大危害。

所有的航天人不約而同達成了共識：想太空事業發展的更好、更長遠，就必須研制下一代運載火箭。毫無疑問，長征5號就是新一代運載火箭的代表。如果說以前研制的長征系列運載火箭解決了有無問題，那長征5號就是要實現質的飛躍。

此次搭載的衛星名為實踐二十號基于“東方紅5號”衛星平臺打造。該平臺為地球同步衛星平臺，發射主要是為了驗證東方紅5號大型衛星平臺的8大項關鍵技術。相對于此前的在軌衛星，“東五”是個不折不扣的大家伙：其起飛重量達8000kg-9000kg，有效載荷達到1500公斤-1800公斤，衛星的總功率高達28KW以上，能夠為載荷提供18KW的功率。

根據資料，“胖五”的運載能力為25噸，雖然相較于美國（土星5號，140噸）與俄羅斯（能源號，88噸）還有很大差距，但它的順利升空，標志著建造運載能力更強的長征9號重型火箭已經只是時間問題。而這一型火箭，運載能力將能夠達到世界最大的150噸！

“冰箭”“胖五”不一般

長征5號的亮點其實從它“冰箭”“胖五”兩個外號就可看出端倪。

“冰箭”的得名和長征5號使用的液體燃料有關。長征5號是2006年立項研制的大型低溫液體捆綁式運載火箭，而芯級使用的YF77氫氧發動機早在2001年就已經立項，這是因為氫氧發動機對我國來說是新事物，研制難度更大。與以往的劇毒推進劑相比，單位質量的液氫和液氧反應釋放的能量依然很高，但氫氧反應之后的產物是水，對環境沒有什么影響。液氫的沸點只有-252.78℃，液氧的沸點為-183℃，這對我國航天產業來說又是一項全新的挑戰。為了讓推進劑穩定的存放在燃料罐，長征5號使用了真空絕緣材料制造的外殼。

“胖五”是長征5號的另一外號，由于長征5號的芯級直徑擴大到5米，所以與其他細長苗條的長征火箭相比略顯粗壯。5米對長征5號乃至整個中國航天計劃來說都是一個關鍵的數據。我國新一代載人飛船最大直徑4.5米、天和號空間站核心艙最大直徑4.2米、新一代東方紅5系列超大型衛星平臺重量更是達到了10噸……要想將新一代航天器送入預定軌道就必要打破3.35米這個限制。

當時出于保密需要，我國的酒泉、西昌、太原航天發射中心都部署于內陸地區，火箭要運輸到發射場就只能坐火車，在這種條件限制下火箭直徑3.35米就是不可逾越的界限。但文昌衛星發射中心的建成使火箭可以走水路坐船前往發射場，對船只而言運送直徑5米的貨物就沒有太多的限制，為此我國專門建造了遠望21、22兩艘火箭運輸船。

當前，長征5號能夠將25噸的航天器送入地球近地軌道，能夠將14噸的航天器送入地球同步軌道，意味著“胖五”的運載能力差不多能夠將兩個實踐二十號送入地球同步軌道。由于采用了模塊化設計，未來長征五號擁有較大的升級潛力，其有效載荷還能夠進一步提高，隨著長征5號的成功，未來探月工程、火星探測以及深空探測都有了充分的保障。

長征5號僅僅是龐大的長征家族中的一員，除了長征五號以外，還有最新研制的長征7號全新一代模塊化中型運載火箭，其將替代長征2F、長征3以及長征4，完成中國航天80%的發射任務。未來長征家族將由新一代巨型火箭、長征5號重型運載火箭、長征7號中型運載火箭以及長征11號輕小型運載火箭構成，全部為近年來研發的新一代運載火箭，這將使得中國在航天探索能力大大增強。

我們的征途是星辰大海

長征五號再次成功發射，是我國新一代運載火箭的又一次精彩亮相。

發射運載火箭的能力，決定了一個國家進入太空的實力。站在新的起點上，長征系列運載火箭還將開啟新的“長征”。未來，我們進行深空探測、星際暢游，走向遙遠星辰大海的征途，都離不開新一代火箭托舉。

于是我們看到：

2015年9月20日，我國新一代運載火箭的“首發箭”——長征六號運載火箭，搭載20顆微小衛星飛向天穹，創造了我國航天發射“一箭多星”的新紀錄，填補了我國多星載荷快速入軌發射能力的空白；

僅僅5天之后，我國新型四級固體運載火箭——長征十一號，又成功將4顆微小衛星送入太空，標志著我國在固體運載火箭領域關鍵技術上取得重大突破；

2016年6月25日，我國新一代中型運載火箭長征七號首飛成功。作為新一代高可靠、高安全、無毒、無污染的中型運載火箭，長征七號近地軌道運載能力，比上一代的“金牌火箭”長征二號F提高了近60%。

此次長征5號火箭成功升空，對于我國未來的火星探測計劃和月球探測計劃都有很大的幫助。在長征5號火箭發射成功之前，我國就已經公布了明年的火星探測計劃和月球探測計劃。據悉明年我國將會向月球發射新的探測器，完成對月球的取樣返回工作。明年我國還將向火星發射首個探測器，從地球向火星發射探測器，不僅需要長征5號這種大推力運載火箭，而且還需要等待專門的發射機會，一旦錯過就得再等2年。

在新一代氫氧發動機和大直徑運載火箭需求的催化下，長征5號成了今天的模樣，直徑5米、全長57米，起飛推力超過1000噸，一舉成為我國目前體形最大的運載火箭。但這一紀錄預計很快就會被打破，因為長征5號可以靈活搭配直徑5米的火箭芯級模塊、直徑3.35米的火箭助推級模塊和直徑2.25米的火箭助推模塊，只要任務需要就可以迅速組合起體積更大、推力更強的火箭。相信在未來幾年，長征5號一定能推動我國航天事業飛得更高更遠！

我國長征5號火箭的順利發射，對于我國明年的探月工程和火星探索工程都將會有很大的幫助。長征5號火箭的巨大推力，還能夠為我國以后建立載人空間站提供保障。同時在長征5號火箭成功后，我國還能夠在該火箭的基礎上繼續研究，推出更多更可靠的大推力火箭。由此可見，此次長征5號運載火箭的成功升空，對于我國航空事業的發展意義重大。

“胖五”噴出的烈焰，照亮了中國航天的未來！