航天发射技术的“明日之箭”

来源：解放军报·解放军新闻传播中心融媒体 作者：程雪
还记得法国作家儒勒·凡尔纳创作的长篇科幻小说《从地球到月球》中的著名实验吗？三个勇士要到月球去探险，乘坐由一门火炮发射的空心弹飞上了太空，看到了太空里许多壮观景象。虽然后来证实，人类无法承受火炮发射时瞬间所产生的巨大加速度，但“炮射入轨”这种“非传统入轨”方式给航天发射技术进步提供了想象空间。
非传统航天发射方式，是有别于火箭发射的其他航天发射技术，目前主要包括火炮发射、电磁发射、离心发射等。由于其拥有低成本快速入轨的显著优点，或将替代传统航天发射方式，并对未来人类航天事业产生革命性影响。
非传统航天发射方式“更加经济”
借助火箭发射一次卫星要花多少钱？
不同的火箭有不同的价格。欧洲“阿利安5号”运载火箭每次发射费用约为1.65亿美元，每公斤发射费用约为10313美元；美国德尔塔IV型中型火箭平均每次发射费用为1.64亿美元；俄罗斯主力运载火箭——联盟-FG运载火箭每次发射费用大约为5000万美元，每公斤发射费用为7246美元……我们不难发现，尽管运载火箭已经成为发射人造地球卫星的普遍方式，但每次发射所耗费的成本仍然极高。
因此，各国若想在航天技术领域取得发展并占有一席之地，成本是不得不考虑的因素。换句话说，谁能更快掌握低成本发射卫星技术，谁就能在航天技术领域先人一步，在国际航天发射市场占据优势。
与火箭发射这种传统航天发射方式相比，以火炮发射、电磁发射为代表的非传统航天发射方式，成本大大降低，在“低成本快速入轨”越来越成为太空产业未来发展潮流的今天，具有巨大的发展潜力。
为了节省成本，传统火箭发射方式作了很大努力。1995年，由美国、俄罗斯、乌克兰和挪威共同发起的“海上发射”项目，采用创新性的移动式海上发射平台，使用俄罗斯的“天顶-3SL”火箭执行发射任务。这个项目之所以选择海上发射，一个重要原因就是，在海上发射，火箭发射的纬度位置可以自由选择，而选择临近赤道的地方发射卫星，可最大限度地利用地球自转力，提高卫星的飞行速度和火箭运载能力，延长卫星运行寿命，大大降低卫星运营和火箭发射成本。
但与火炮发射等非传统航天发射方式相比，选择海上发射的成本还是很高的。
20世纪60年代，用于试验“将卫星打入轨道”的HARP工程开始启动，一生致力于新型火炮和弹药设计的加拿大火炮科学家吉拉德·布尔，来到位于加勒比海的巴巴多斯岛上，开始了“太空炮”的研发工作。他试图用大炮直接发射卫星，这样做不但能大大降低成本，在战争时运用此项技术还能向更远的地方发射炮弹，可谓一举两得。虽然“大炮发射卫星”研究计划随着布尔去世被搁置，但其大炮发射入轨的理论被证明是可行的。