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 英國(guó)是工業(yè)革命的發(fā)源地，無論是英國(guó)還是它所在的歐洲，到現(xiàn)在也是工業(yè)和經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的地區(qū)，航天工業(yè)也相當(dāng)發(fā)達(dá)。話雖如此，由于地理環(huán)境的限制，歐洲人反而從未在歐洲本土發(fā)射過運(yùn)載火箭（歐空局主力火箭阿里安和織女星，均從位于南美洲的法屬圭亞那庫(kù)魯航天中心發(fā)射），而英國(guó)目前更是連自己的運(yùn)載火箭都沒有。21世紀(jì)，英國(guó)人終于打算終結(jié)這段歷史。 英國(guó)2010年將民用航天事務(wù)集中管理，成立英國(guó)航天局，負(fù)責(zé)制定國(guó)家航天政策，統(tǒng)籌和推動(dòng)英國(guó)航天的發(fā)展。到今天，英國(guó)航天局年度預(yù)算已經(jīng)從最初的2.4億英鎊翻倍，2024年后還將進(jìn)一步增長(zhǎng)到超過6億英鎊。在英國(guó)航天局官方推動(dòng)下，目前，英國(guó)航天產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超過160億英鎊，各項(xiàng)航天技術(shù)應(yīng)用有力地支撐了從金融物流到農(nóng)業(yè)等各個(gè)部門的發(fā)展。 英國(guó)航天產(chǎn)業(yè)集中在衛(wèi)星制造和服務(wù)等領(lǐng)域，尤其是2020年7月，英國(guó)政府斥巨資收購(gòu)了低軌互聯(lián)網(wǎng)星座運(yùn)營(yíng)商Oneweb公司，英商務(wù)大臣夏爾馬直言：“ 這表明了英國(guó)在全球舞臺(tái)上的雄心，并且還將為英國(guó)基礎(chǔ)制造業(yè)帶來機(jī)遇。”隨著小衛(wèi)星及低軌星座產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)英國(guó)自主航天發(fā)射能力也提出了需求，英國(guó)航天局因勢(shì)利導(dǎo)提出了LaunchUK計(jì)劃，扶植英國(guó)本土的小型運(yùn)載火箭和亞軌道飛行公司。 LaunchUK為有志于在英國(guó)本土進(jìn)行航天發(fā)射的各家公司提供政策扶植和資金支持，維珍軌道公司和康沃爾郡太空港的合作，光是從LaunchUK項(xiàng)目就拿到735萬(wàn)英鎊，算上英國(guó)中央和地方政府的其他補(bǔ)助，補(bǔ)貼總額高達(dá)約2000萬(wàn)英鎊，這也是維珍軌道公司在美國(guó)莫哈維太空港外，選擇英國(guó)康沃爾郡太空港作為第二發(fā)射基地的重要原因。從英國(guó)本土發(fā)射衛(wèi)星，有利于英國(guó)更好地整合衛(wèi)星和火箭部門，節(jié)約衛(wèi)星制造商的溝通成本和時(shí)間，促進(jìn)英國(guó)航天產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展。因此，本次維珍軌道公司 “宇宙女孩”掛載發(fā)射器一號(hào)火箭的發(fā)射，是英國(guó)首次在本土發(fā)射衛(wèi)星，具有巨大的象征意義，堪稱英國(guó)航天發(fā)展的重要里程碑。  維珍軌道公司選擇英國(guó)康沃爾郡紐基機(jī)場(chǎng)（康沃爾郡太空港），作為“宇宙女孩”載機(jī)的基地之一。這次發(fā)射任務(wù)的名稱來自英國(guó)老牌搖滾樂隊(duì)“滾石（The Rolling Stones）”1981年的老歌“Start Me Up”，英國(guó)航天局和航天愛好者都對(duì)發(fā)射任務(wù)寄予了巨大的期待，據(jù)媒體報(bào)道，英國(guó)康沃爾太空港現(xiàn)場(chǎng)聚集了2000人觀看，發(fā)射活動(dòng)的官方直播間觀眾人數(shù)也達(dá)到了能容納的最多人數(shù)（7.5萬(wàn)）。然而，不僅維珍軌道是一家美國(guó)公司，發(fā)射器一號(hào)火箭也是在美國(guó)設(shè)計(jì)制造的，甚至發(fā)射合同也是其母公司維珍銀河與美國(guó)國(guó)家偵察局（NRO）簽訂的，單就發(fā)射任務(wù)本身來說，和英國(guó)實(shí)在關(guān)系不大。
本次發(fā)射任務(wù)徽章 格林尼治時(shí)間1月9日22時(shí)02分，“宇宙女孩”號(hào)從康沃爾郡太空港起飛，這架改裝的波音747左側(cè)機(jī)翼下掛載著一枚發(fā)射器一號(hào)火箭。發(fā)射器一號(hào)火箭由維珍軌道公司研制，火箭全長(zhǎng)21.3米，一級(jí)直徑1.8米，二級(jí)直徑1.5米，兩級(jí)都使用液氧煤油動(dòng)力。其中，一級(jí)使用單臺(tái)推力約327千牛的“牛頓3”發(fā)動(dòng)機(jī)，二級(jí)使用單臺(tái)推力約22.7千牛的“牛頓4”發(fā)動(dòng)機(jī)，“牛頓4”發(fā)動(dòng)機(jī)還具有二次啟動(dòng)能力，以完成軌道圓化。發(fā)射器一號(hào)是極為罕見的空射液體火箭，它的發(fā)射質(zhì)量約25.8噸，典型軌道高度500-1000千米，其中500千米高度太陽(yáng)同步軌道運(yùn)力為300千克，如果目標(biāo)為230千米高度近地軌道，最大運(yùn)力可達(dá)500千克。  1月9日23時(shí)12分，“宇宙女孩”飛到愛爾蘭以南的大西洋上空，在約10700米（35000英尺）高度釋放火箭，數(shù)秒后第一級(jí)“牛頓3”發(fā)動(dòng)機(jī)順利點(diǎn)火工作，約3分鐘后第一級(jí)燃盡關(guān)機(jī)，隨后第二級(jí)也成功點(diǎn)火工作。維珍軌道公司曾使用發(fā)射器一號(hào)進(jìn)行過5次發(fā)射，除了首次發(fā)射失敗外都獲得了成功，以至于員工在二級(jí)點(diǎn)火工作后不久，居然就開始提前慶祝發(fā)射成功了。沒想到樂極生悲，深夜23時(shí)46分，維珍銀河發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星沒能入軌，最終確認(rèn)是火箭二級(jí)點(diǎn)火失敗，火箭末速度不足，未能進(jìn)入預(yù)定的555千米高度太陽(yáng)同步軌道，星箭具毀。 這次發(fā)射對(duì)維珍軌道的股價(jià)是一記重?fù)?，次日即跌?0%。同時(shí)，本土首次發(fā)射失利，對(duì)英國(guó)躋身世界航天發(fā)射市場(chǎng)的雄心也是個(gè)不小的打擊，甚至將影響康沃爾郡太空港的未來發(fā)展。 英國(guó)首次本土發(fā)射，運(yùn)載火箭卻只能仰人鼻息，實(shí)在令人感慨萬(wàn)千。然而實(shí)際上，英國(guó)曾今擁有自己的運(yùn)載火箭，并且在40多年前，就曾把衛(wèi)星送入地球軌道。 20世紀(jì)50年代，英國(guó)開始研制藍(lán)光（Blue Streak）液體中程彈道導(dǎo)彈，在設(shè)計(jì)上用于攜帶核彈頭，以期形成英國(guó)的獨(dú)立核威懾能力。
上世紀(jì)50年代，英國(guó)研制中的藍(lán)光導(dǎo)彈 1960年，藍(lán)光導(dǎo)彈計(jì)劃意外被取消，英國(guó)決定購(gòu)買美國(guó)天空閃電空射彈道導(dǎo)彈，藍(lán)光導(dǎo)彈胎死腹中，但它的技術(shù)并沒有白費(fèi)。為了驗(yàn)證藍(lán)光導(dǎo)彈的彈頭再入技術(shù)，英國(guó)開發(fā)了黑騎士探空火箭，英國(guó)技術(shù)部還委托韋斯特蘭公司，在黑騎士火箭的基礎(chǔ)上研制了更大的三級(jí)運(yùn)載火箭——黑箭（Black Arrow），英國(guó)還曾打算結(jié)合黑騎士和藍(lán)光，整合出黑太子火箭。 黑箭火箭第一級(jí)使用單臺(tái)伽馬8過氧化氫煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，第二級(jí)使用單臺(tái)伽馬2過氧化氫煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，第三級(jí)為小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。黑箭火箭長(zhǎng)度約13米，最大直徑2米，起飛質(zhì)量18.37噸，可以將120千克的載荷送入483千米高度的圓軌道。1969年到1971年，黑箭火箭進(jìn)行了4次飛行試驗(yàn)，最后一次發(fā)射中，將72.5千克的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星送入近地點(diǎn)639千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)1853千米高度的近極地軌道，這使英國(guó)成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本和中國(guó)之后，第六個(gè)擁有獨(dú)立入軌發(fā)射能力的國(guó)家。  黑箭火箭是純正英國(guó)造，使用英國(guó)導(dǎo)彈項(xiàng)目現(xiàn)有的研制經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)設(shè)備和分系統(tǒng)，在英國(guó)本土制造、裝配和試驗(yàn)，只不過發(fā)射地點(diǎn)選擇在澳大利亞南部的武麥拉發(fā)射場(chǎng)。然而，四次發(fā)射任務(wù)之后，考慮到美國(guó)偵察兵火箭更便宜，黑箭火箭項(xiàng)目就此終止。 英國(guó)并非簡(jiǎn)單放棄發(fā)展運(yùn)載火箭，而是早在1962年，與法、德、意、荷、比五國(guó)以及澳大利亞聯(lián)合建立了歐洲運(yùn)載火箭發(fā)展組織（ELDO），共同研制歐羅巴（Europa）系列火箭。歐羅巴 I 型火箭的一二三子級(jí)分別由英、法、德研制，英國(guó)負(fù)責(zé)的第一級(jí)即由藍(lán)光導(dǎo)彈衍生而來。遺憾的是，歐羅巴 I 型火箭后5次全箭發(fā)射，包括后3次實(shí)用衛(wèi)星發(fā)射都失敗了，改進(jìn)的歐羅巴 II 型火箭再次失敗，雖然都不是英國(guó)負(fù)責(zé)的第一級(jí)出問題，但畢竟項(xiàng)目失敗了。1968年戴高樂否決英國(guó)加入歐盟，讓英國(guó)對(duì)繼續(xù)支持ELDO失去了熱情，雖然英國(guó)承諾1976年前繼續(xù)提供藍(lán)光導(dǎo)彈做第一級(jí)，但后續(xù)的歐洲火箭項(xiàng)目和英國(guó)基本無關(guān)。 所以可以說，英國(guó)是世界上唯一一個(gè)獨(dú)立發(fā)展出運(yùn)載火箭和衛(wèi)星發(fā)射技術(shù)，卻又自行放棄這種能力的國(guó)家，因此也就可以理解，為何英國(guó)相關(guān)方面對(duì)本次發(fā)射寄于如此厚望了。 維珍軌道公司源自更早的維珍銀河公司，它們的老板都是英國(guó)人理查德·布蘭森。由于英國(guó)國(guó)內(nèi)缺乏運(yùn)載火箭的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，布蘭森最后決定在美國(guó)長(zhǎng)灘建廠，讓發(fā)射器一號(hào)對(duì)英國(guó)來說成了完全的外國(guó)火箭。即使如此，英國(guó)民間仍然誕生了新的火箭公司，創(chuàng)業(yè)企業(yè)軌道快車發(fā)射（Orbex）和Skyrora都正在開發(fā)自己的運(yùn)載火箭，它們也得到了LaunchUK計(jì)劃的支持，準(zhǔn)備在本土自行設(shè)計(jì)制造和發(fā)射小型運(yùn)載火箭。
Orbex公司Prime小型運(yùn)載火箭效果圖 Orbex公司成立于2015年，總部位于蘇格蘭，在丹麥和德國(guó)有分部，目前正在研制名為Prime的小型運(yùn)載火箭。Prime火箭長(zhǎng)19米，直徑1.3米，使用液氧和丙烷組成的無毒雙基推進(jìn)劑，發(fā)射質(zhì)量約18噸，是一種二級(jí)運(yùn)載火箭，據(jù)稱500千米高度太陽(yáng)同步軌道的運(yùn)力可達(dá)150千克。有意思的是，Prime火箭不僅大量使用3D打印技術(shù)，作為燃料組成部分的丙烷還是由可再生生物燃料制取，火箭發(fā)射都考慮到減少碳排放，讓人感慨歐洲人對(duì)低碳的執(zhí)著。Orbex的Prime火箭開發(fā)，以及位于蘇格蘭北部海岸的蘇瑟蘭航天中心都得到了英國(guó)航天局的資金支持，計(jì)劃于2023年搭載英國(guó)薩里衛(wèi)星技術(shù)公司的小衛(wèi)星，進(jìn)行首次軌道發(fā)射。但由于Prime火箭的研制進(jìn)度信息公開較少，目前外界認(rèn)為其首飛時(shí)間大概率要推遲。 Skyrora公司成立于2017年，總部位于蘇格蘭愛丁堡，它從Skylark Nano探空火箭起步，計(jì)劃研制出軌道發(fā)射的Skyrora XL火箭。Skyrora XL火箭是一種三級(jí)火箭，第一級(jí)使用9臺(tái)3D打印的過氧化氫煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)外宣稱的運(yùn)力可達(dá)315千克。據(jù)公開消息，Skyrora得到的資金支持少于Orbex公司，首飛時(shí)間尚未可知。 總而言之，英國(guó)錯(cuò)過20世紀(jì)70年代最好的發(fā)展機(jī)會(huì)，現(xiàn)在要實(shí)現(xiàn)國(guó)箭、國(guó)造以及從本土進(jìn)行軌道發(fā)射，英國(guó)及其航天企業(yè)未來的道路仍然是相當(dāng)艱難的。 |
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