高空发射方式有何优点和难点?

尽管英国富豪理查德·布兰森旗下航天企业维珍轨道公司25日首次试射空基运载火箭任务以失败告终，但团队研究人员表示已开始研究试射任务收集到的各种数据，为下一次试射任务做准备。

与传统上依靠从地面垂直发射运载火箭将卫星带到太空不同，维珍轨道希望先用飞机将火箭带到万米高空并释放，再由火箭将卫星等载荷送入太空。这种高空发射方式有何优点和难点?

其实高空发射并不是什么新鲜事。20世纪90年代初，美国曾利用一架B-52轰炸机搭载“飞马座”火箭，将卫星成功送入轨道。后来“飞马座”空射型运载火箭还多次搭乘其他载机发射成功，最近的一次发射是在2019年。

美国微软公司联合创始人保罗·艾伦生前也曾将目光瞄准高空发射，他创立的航天企业斯特拉托发射系统公司计划将飞机打造为火箭的空中发射平台。据介绍，由该公司开发的世界最大飞机将来可以携带不同类型的火箭从地面升空，作为一个移动发射平台，让火箭在高空点火、发射，将卫星送入轨道。

不过，空中发射技术一直颇具挑战。维珍轨道此前在新闻公报中介绍，这种发射方式“令人难以置信地困难”，需要成千上万的零件全部按计划发挥作用，控制好极高的能量并以“难以置信”的高速飞行。火箭结构必须能耐受恶劣环境，能在短时间内加速到第一宇宙速度而不解体;推进剂的温度和压力不能太高也不能太低;每个内部阀门的开启和关闭要有完美的同步性等。

目前，全球商业航天市场竞争日趋激烈，美国“火箭实验室”公司、太空探索技术公司等均提供小型卫星商业发射服务。该市场的有力竞争者维珍轨道看好高空发射系统，认为高空发射不但能节省燃料和成本，还能利用机场跑道实现发射。

去年7月，维珍轨道完成一项关键测试，成功用一架代号为“宇宙女孩”的波音747改装飞机将一枚火箭携带至超过万米高空并成功释放，使其坠落在计划区域内。

在25日的发射任务中，维珍轨道用“宇宙女孩”飞机携“发射器一号”火箭从美国加利福尼亚州莫哈韦航空航天港起飞。在进入计划发射区域后，“发射器一号”火箭从“宇宙女孩”机翼下方释放。火箭助推发动机成功点燃，不过在随后的飞行第一阶段出现异常，任务“安全终止”。

据介绍，“发射器一号”火箭可搭载重量不超过500千克的有效载荷，胜任多种小型卫星发射任务。维珍轨道首席执行官丹·哈特曾介绍说，这种高空发射方式提供了极大的灵活性和机动性，可在任何能起降波音747飞机的地点实现升空发射，能将卫星送入各种轨道。

关键词： 发射