由長征11號海上遙射觀察中共太空應急發射能力


  • 發布日期:2020/09/23

由長征11號海上遙射觀察中共太空應急發射能力
先進科技所 舒孝煌助理研究員
關鍵字:長征、海上發射、固態火箭

中共在915日於黃海海域,以一枚長征11號火箭,在德渤3號海上發射平台發射,推送吉林一號商業衛星入軌,這是中共第2次海上發射成功,也是首次將海上遙射應用於商用發射。[1]吉林一號為高分02A衛星,為一箭9星(一枚火箭搭載9顆衛星),屬商業運作的高解析度對地光學觀測衛星,解析度單色可達0.72公尺,有多種成像模式,因此由北向南發射,其每次運轉時都會通過南、北極上空,需要進行全球觀測的氣象、導航、地球資源衛星,都會採用極地軌道,可涵蓋地球各角落。吉林一號採與赤道為90度夾角的極地太陽同步軌道運行,軌道平面與太陽光線保持固定角度,離地面為數百公里,較地球同步軌道更接近地面,其拍攝圖像分辨率較高。
吉林一號系列衛星在711日及912日,分別以快舟11號火箭發射失敗,故此次發射團隊應有必須發射成功的極大壓力。吉林一號系列衛星用於地表觀測衛星,同時可以光學、掃瞄等方式觀察地表動態有說法指出,巴基斯坦欲採購吉林一號的衛星資料,其目的在監控印度軍事動態。快舟11號及長征11火箭為均為小型全固態燃料火箭,由於採固態燃料,可以在72小時內準備完成,實施應急發射,由於成本低廉,極具市場競爭力。此次是中共第二次進行海上發射,被稱上HY2(海上遙射),第一次海射是在201965日。
同時上海與連雲港海事局也發布「滬航警」及「雲航警」公告,自915日至917日,每日的0730時至1130時為警告時間,分別在黃海及長江口4個經緯度連接範圍內水域,劃出殘骸可能掉落水域。

長征11火箭通過台灣上空的爭議

在亞太及台海關係緊張之際,中共刻意公開長征11火箭軌跡通過台灣上空,仍有挑釁意涵。國際法中關於領空概念為一國領土以上的「空氣空間」(air space),同為國家領土不可分割的一部分。一國有權禁止或准許外國航空器進入或通過其領空,在1919年巴黎公約及1944年芝加哥公約都確立「空中主權」原則。但領空上限則未明確規定,國際法專家多主張外大氣空間不屬於領空範圍,多數國家政府認為,在大氣中間層(85公里)以上的空間不屬於領空範圍,然部分國家對領空主張仍有爭議,且對通過上空的間諜或軍用衛星可否攔截,由國際法角度,至今仍無解決之道。雖然1966年聯合國大會通過《外太空條約》(Outer Space Treaty),中共且在1983年簽約,但未規範「太空主權」,且此約已無法規範現今的太空科技。
由公開資訊無法知悉通過台灣時火箭高度,全球火箭發射數量眾多,發射資訊若不特別公告,一般不會引起注意,也不會對普通航空器飛航造成影響,除非其可能有落下物,如火箭舉升段燃料燒盡後落回地面,或發射失敗掉落,可能對地面造成影響,因此火箭發射軌跡,雖然高度甚高,已超越「領空」範圍,但仍會考慮上述因素,因此仍可向發射方提出抗議,要求其避開一國領土上空。

中共衛星發射基地
中共共有4個衛星發射中心,分別是:
  • 酒泉發射中心,位於甘肅省酒泉市,由於天候乾燥,一年約有300天無降雨,適合發射任務。該中心主要負責返回式衛星、載人太空船發射任務,以及載人火箭的測試、船—箭(太空船和火箭)對接及轉運、燃料加注、整流罩測試、檢查任務。
  • 太原發射中心,在山西省太原市西北方高原地區,海拔1,500公尺,負責太陽同步軌道衛星發射任務,為試驗、應用衛星及運載火箭試驗基地,1997年開始接受國際商業發射業務。
  • 西昌發射中心,在四川省西昌市大涼山峽谷,負責地球同步軌道衛星發射任務。其任務包括通訊、廣播、氣象衛星的試驗及應用發射等。
  • 文昌發射中心,位於海南省,為新設發射場。由於其緯度最低,距赤道最近,此處地球自轉速度最大,可利用離心力,在燃料不變情況下,可攜帶更大酬載。此外,因夾角偏小,衛星機動到地球同步軌道所需燃料減少,也可延長衛星壽命。且文昌市臨近海邊,可由海路載運大型火箭,例如直徑超過3.5公尺的長征5號火箭等。文昌發射中心另一優勢為,其射向90度至175度範圍內,向外延伸1,000公里均為大海,火箭殘骸墜落不會造成損害。該發射場主要用於發射新型火箭,推送大型酬載物,如大型衛星或太空站等至地球同步軌道。
海上遙射及應急發射可滿足軍事部署需要
中共商業火箭發射能力已臻成熟,並有多型火箭,可推送不同型式衛星進入不同等級軌道。此次在海上發射長征11HY2(海上遙射)火箭,除商業運轉外,也驗證其彈性應急發射能力。長征11採用固態火箭,由於沒有充填液態燃料的時間顧慮,可以提供商業用途的應急發射。另外,因使用固態燃料,也適合機動發射,必要時可以用以快速發射軍用衛星,滿足快速部署需要。
此次也是第二次由海上發射成功,也顯示其海射能力已可商業運轉。本次(2020915日)與2019年試驗性海射不同,此次使用有動力的德渤3號船,可快速適應海上發射任務。由於此次採太陽同步軌道,火箭逐節脫落,掉落區域分散較廣,陸上發射風險較高,採用海射可靈活選擇發射點,可有效解決發射位置安全性問題。另外中共已在山東省海陽港打造東方航太港,建設航太產業鏈,可滿足海上發射任務所需,未來中共海上發射將會商業化及常態化。
為降低發射成本,中共也在模仿美國發展可重覆使用等能力。此外,海射平台可提供靈活的發射需要,特別是在戰時,陸射場地更容易被偵測及攻擊,海射平台則較難以被追蹤,可以隱匿發射位置。尤其是長征11採用固態火箭,毋需數天的燃料注入及發射準備時間,其類似東風21及東風26等彈道飛彈,可快速發射具軍事用途的衛星,敵人將難以獲得預警。

由長征11發射看中共搶佔太空高地野心

美國國防部今(2020)年公布的《2020中國軍力發展報告》,也指出中共在太空產業大量投資,發展各不同層面的太空計畫,從軍事太空到可產生商業收益的商用、科學衛星,其客戶包括軍方、政府、民間組織及企業,中共雖反對太空軍事化,但卻持續加強其軍事太空能力,增加在太空情監偵、衛星通訊、導航、氣象,有人太空飛行,以及無人太空載具方面的能力,也發展太空反制能力,包括直接擊殺、並軌、電子干擾及定向能能力,可在衝突發生時拒止敵方運用太空,同時在太空中作戰。
不過在2020年初,中共太空發射接連3次發射失敗,其中2次均為使用快舟火箭的吉林一號高分系列衛星,使其發射可靠性受質疑。而美中貿易戰也可能使中共在太空發射的關鍵技術上受到管制,這些不利因素,都使中共太空事業的未來發展蒙上陰影。

[1] 「長征十一號海射遙二運載火箭成功發射 副總指揮金鑫解密此次海上發射特點」,《騰訊網》,2020915日,https://xw.qq.com/cmsid/20200915A0DVIC00