中國航天商業發射為什麼搞不起來：一個歷史回顧

知識 07-23

6月26日在海南文昌航天發射場拍攝的長征五號遙二火箭。來源：新華社

編者按：

2017年7月2日19時23分，在海南文昌航天發射場發射的長征五號遙二火箭升空後飛行出現異常，發射任務失利。

在中國航天事業蓬勃發展、近年來火箭發射保持很高成功率的情況下，7月2日長征五號遙二火箭的發射失利，多少令民眾頗感意外。在此之前的2017年6月19日，長征三號乙運載火箭搭載「中星9A」廣播電視直播衛星升空後，衛星未能進入預定軌道。這是1996年以來我國第二次在一年內兩次火箭發射失利，更是1974年來首次連續兩次發射失利。有關人士估計，這次發射失敗將對近期中國航天產生一定影響，出於對確保運載火箭發射穩定性的謹慎考慮，或可推遲探月三期工程和未來中國空間站的建設進程。

鮮為人知的是，中國航天在20世紀八九十年代曾歷盡艱辛，通過深刻的自我反思和管理體制改革，促進技術進步，推動我國長征系列運載火箭成功打入了國際商業發射市場，顯著提高了我國在航天商業領域的國際聲譽，但也因各種複雜原因而一度受挫，不得不另尋它路，最終浴火重生。

撰文 | 張志會（中科院自然科學史研究所副研究員）

責編 | 鞠強（《知識分子》特約編輯）

迄今為止，中美兩國雖在航天科學領域內一直未有實質性的合作，但在技術領域內，卻曾經因為在低軌道商業發射上的合作而有過近10年的密切接觸。中國長征系列火箭多次為美國或澳大利亞等國發射美國製造的衛星，中國也一度成為國際商業發射市場上一支不可忽視的新興力量。遺憾的是，1999年之後，受政治、經濟等各種複雜因素的影響，中美兩國間的航天商業發射合作完全終止。進入21世紀以後，中國參與國際商業發射合作也一直在艱難前行。

中美航天合作的歷史契機

20世紀70年代末到80年代，全球處於冷戰高峰期，中美在共同反對蘇聯的基礎上產生了共同的安全需要，兩國在武器裝備等高技術領域內開展了大量合作。20世紀70年代，中國開始嘗試與美國就衛星的購買、製造和使用進行合作。

1979年鄧小平訪美時，特意去美國航空航天博物館參觀。中美邦交正常化後，兩國航天科技交流逐漸頻繁。1979年11月1日至17日，美國航空與宇航學會代表團一行19人訪問中國，在通訊衛星、地球資源衛星和氣象衛星在內的應用衛星領域與中方代表中國宇航學會進行交流，同時也探討了系統、工程、運載火箭和通用航天技術等相關問題。美方回請中國，邀其在1980年下半年訪美。由於財政因素，中國後期放棄了從美國購買衛星的計劃，但美國曾向中國提供一台衛星地面台站，中國也曾使用美國衛星圖片用於勘探自然資源。

中國航天商業發射迎來機遇

20世紀80年代是中美關係全面緩和的時期，中國航天也因為一系列意外事件的發生而迎來了自身發展的一個歷史機遇期。1986年1月28日，美國「挑戰者號」太空梭失事。美國政府隨即進行了大規模的事故調查，並於1988年通過了一項法案，宣布太空梭暫時退出商業發射市場，要求政府購買商業運輸服務。由於80年代初美國著力發展可重複使用的太空梭，大幅度削減一次性火箭的研發費用，導致美國國內一次性火箭一時無法跟上發射的需要。同時，美國的「大力神」火箭、「德爾塔」火箭和歐洲的「阿里安」火箭都出現了發射失敗的情況，那時蘇聯的火箭還未進入國際市場，因此在世界範圍內出現了各國用戶「排隊」等待運載火箭發射衛星的局面。中國航天界敏銳地認識到這是長征火箭進入國際市場的一個機遇。

1986年，中國商業發射服務代表團到美國宣講中國火箭。同年，中央批准長征火箭參與國際商業發射。與當時市場上同類產品相比，中國火箭發射價格比市場價格約低30%-40%。長征火箭發射成功率較高，也容易贏得用戶的信任。

為了充分適應國際商業發射服務的要求，中國航天還採取了一系列措施：包括調整組織結構，由中國長城工業總公司作為國際商業發射服務總承包商，與中國運載火箭技術研究院及中國衛星發射測控系統部一起承擔商業發射服務；針對國際衛星發射市場需求定向研製一款新型運載火箭「長征二號E」，並在研製過程中根據外方提出的新要求不斷進行改進等。

中美達成航天商業發射協議

但是，在如此巨大的機遇下，中國也面臨著來自美國、歐洲空間工業界的嚴峻挑戰。法國和西德政府擁有阿里安空間公司的主要股份，因此極力阻止美國使用得到大量補貼的中國運載火箭把西方衛星發射入軌的任何議案。阿里安空間公司及三家美國公司——馬丁·馬麗埃塔公司、麥道公司和通用動力公司的管理層遊說美國和西歐國家政府, 以支持下達禁止衛星進入中國的命令。

1987年8月，中國首次為外國公司提供了發射搭載服務，初步證明了自己的發射實力。1988年6 月28日，澳大利亞衛星公司與休斯國際通信公司（美國休斯公司子公司）簽訂了價值3億8000萬美元的合同，美國為澳大利亞製造、發射2顆第二代通信衛星澳普圖斯-B1（澳星B1）和澳普圖斯-B2（澳星B2），提供保險並送到預定軌道。同年6月17日，中國還與駐地在香港的亞洲衛星通信公司簽訂了在1989年年底發射美國製造衛星的協議。

美國政府對高技術出口實施嚴格管制。為了拿到衛星出口許可證，在美國里根政府的要求下，1988年12月7日，為確保美製衛星的安全，中美兩國簽署了有關衛星發射服務的三份備忘錄——《中美政府關於商業發射服務國際貿易協議的備忘錄》、《關於衛星技術安全的協議備忘錄》和《中美衛星發射責任協議備忘錄》，標誌著中國長征系列火箭正式拿到進入國際發射市場的「通行證」。其中的《關於衛星技術安全的協議備忘錄》對保護美製衛星在中國發射時的技術安全，做了嚴格得近乎苛刻的規定。在這些規定的約束下，中方人員沒有任何單獨機會接觸美方製造的衛星。在中美簽署上述三項備忘錄後，美國同意休斯公司向中國頒發衛星出口許可證的申請，允許中國長征火箭發射休斯公司製造的3顆通信衛星。

三次重大發射事故及影響

澳星

1990年4月，「長征三號」成功發射了美國休斯公司製造的「亞洲一號」通訊衛星，實施了第一次國際商業發射服務，標誌著中國火箭成功打入國際市場。從發射國產衛星到發射國際商業衛星，從計劃經濟下的國內試驗軌道到市場經濟下的國際商業軌道，這在中國火箭發展史上具有里程碑的意義。

1992年，中央提出國家將由計劃經濟體制轉向市場經濟體制，中國改革開放進入新時期。此後，「長征二號E」捆綁式運載火箭在西昌基地3次發射「澳星」，結果2次發射成功，1次發射失敗。

1992年3月22日，澳星B1發射升空。但由於火箭的技術故障，這次發射最終以失敗告終。這次發射是我國首次在全國範圍內對航天發射進行現場直播，國外媒體也進行了跟蹤報道，因此發射失敗對航天人的打擊可想而知。

1992年8月14日，澳星B1再次發射並取得成功。隨後，我國對「長征二號E」做了新的改進，提高了安全性和可靠性。但是，1992年12月21日，「長征二號E」搭載澳星B2升空後，澳星B2卻發生了爆炸。此後，休斯空間通信公司、中國長城工業總公司和中國運載火箭技術研究院對事故原因進行了聯合調查。經過中美雙方7個月的合作，1993年8月14日，雙方就澳星B2／「長征二號E」衛星發射任務的故障調查發布聯合聲明，一致認為火箭或整流罩在設計、製造和裝配上沒有導致此次故障的缺陷，衛星在設計和製造上也沒有有導致此次故障的缺陷；雙方同意結束澳星B2故障調查工作，並盡最大努力在1994年上半年發射另一顆澳普圖斯衛星；同時雙方將就進一步完善發射工作的細節和澳星B3發射的合同安排進行磋商。

亞太二號

1995年1月26日，長征二號捆綁式火箭（「長二捆」）在西昌發射場發射美國的「亞太二號」衛星。火箭剛一升空，突然橫空爆炸，星箭俱毀。此次爆炸震驚了中國航天界和國際同行，甚至驚動了中央領導人。

長城公司和休斯公司經過調查認為，有兩個可熊的故障原因：一是在冬季高空切變風條件下，衛星和上面級與運載火箭的特殊聯接方式出現諧報，造成衛星局部結構破壞；二是在冬季高空切變風條件下，運載火箭整流罩的局部結構破壞。兩家公司同時表示，將共同努力消除上述故障原因，並在發射前加強對高空切變風的監測。

此後，經過11個月的努力，「長二捆」運載火箭終於在西昌發射場成功發射了美國的「亞太二號」衛星。一個月後，「長二捆」運載火箭又成功發射了美國的「艾克斯達」通信衛星。

「708」

1996年2月15日，長征三號乙捆綁式火箭（「長三乙」）在西昌衛星發射場發射代號為「708」的國際通信衛星，該衛星是由美國研製生產的大容量通信衛星。「長三乙」是一枚基本定型的火箭，出於成本核算在發射前沒有試發過一次。當下達「點火」命令後，火箭順利騰空而起，但僅22秒後，火箭突然姿態失控，在距離發射塔架僅1850米處一頭栽落下來，接著就是震耳欲聾的大爆炸。

由於這次發射的是國際通訊衛星，「2.15」星箭爆炸事故發生後，長征火箭的國際信譽急劇下降，中國在國際商業發射市場上四面楚歌。一方面，中國國際商業發射市場丟失嚴重，原來簽訂的合同被紛紛取消。例如，與中國合作長達6年的休斯公司立即停止了與中國的合作，轉而與日本簽訂了衛星發射合同。另一方面，國際用戶和國際保險界對中國長征火箭的信心被嚴重動搖，這給中國日後開拓國際商業發射市場帶來了巨大的障礙。衛星及發射一攬子保險費率大幅上升，中國原有的價格優勢也隨著保費率提高而消失殆盡。

此後，長城公司克服各種困難，制定了行之有效的措施，努力提高火箭本身的可靠性。18個月後，「長三乙」再次發射並取得成功。

長征火箭商業發射日臻成熟

1993年4月，美國摩托羅拉公司與中國長城工業總公司簽訂了銥星發射服務合同。美國德爾它和俄羅斯質子號火箭也分別承攬了銥星系統的發射。按照合同要求，中國將發射22顆銥星上天。按照合同中發射銥星系統任務的需要，中國運載火箭技術研究院專門對技術成熟的長征二號丙火箭進行適應性改進，增加一個獨立的固體上面級，形成「長二丙」改進型火箭。「長二丙」有效載荷為193280公斤，長度為40米，曾取得了14次低軌道發射100%成功的紀錄。

1996年9月1日，「長二丙」改進型火箭首次發射成功。1996年12月8日，「長二丙」改進型火箭在太原衛星發射中心發射升空，成功地將美國摩托羅拉公司製造的兩顆銥星送入預定軌道。1997年3月26日和5月2日該型號火箭在太原和西昌衛星發射中心又分別以「一箭雙星」的方式將兩顆「銥星」送入預定軌道。至此，中國圓滿完成了為銥星系統組網發射6顆衛星的任務。

截至1997年9月，中國長征二號丙改裝型號火箭（Long March 2C-SD）本應執行的11次銥星發射任務，已經執行了6次，但1999年銥星計劃破產，原定的發射任務取消。這6次成功發射足以表明該型號火箭的技術性能和可靠性完全可以信賴，這種火箭也為我國提供了一種發射小衛星的新手段。截至2003年，「長征號」已實施71次發射，成功率高達91%，其中包括27顆外國商業衛星和4顆神舟飛船。

與此同時，中國也非常重視發展自身的衛星研製能力，拓展與歐洲宇航界和巴西、巴基斯坦等發展中國家的良好合作。中國積極利用外國技術和資金，與歐洲有關國家合作製造了「鑫諾一號」衛星。該衛星由長征三號乙火箭於1998年7月18日發射成功，成為第一顆由長征火箭發射的非美製的外國製造的衛星。從1988年開始，中國與巴西開始聯合研製「資源一號」衛星，並於1999年10月14日由長征四號乙運載火箭成功發射升空，成為「發展中國家高科技合作的成功典範」。

中美航天商業發射合作戛然而止

中國運載火箭技術研究院對長征火箭改進了設計，長城工業總公司採取的一系列保證火箭製造質量的措施也大大提高了火箭的可靠性。1997年後一直成功的火箭發射率也使得客戶們恢復了對長征火箭的信心，中國的航天商業發射市場前景看似一片光明。

但就在此時，美國作為世界上最大的衛星製造國，對中國執行越來越嚴格的出口控制政策，美國政府也曾多次以各種借口對中國發射服務實施制裁。到了1999年，美國完全禁止使用中國長征火箭發射美製衛星或者採用了美國零部件的衛星。這導致國際通信衛星組織的APR-3衛星、韓國星、義大利星的發射服務合同被終止，「中星8號」的發射服務合同也面臨著被終止的境況，中國對外發射服務基本停滯。

1998年6月18日，美國眾議院組建一個9人的特殊委員會來調查美國對中國的航天技術轉移，加利福尼亞州民主黨眾議員克里斯托弗·考克斯（Christopher Cox）被任命為特別委員會主席。1999年5月25日，特別委員會公布《考克斯報告》。該報告聲稱中國通過商業發射美製衛星，特別是故障調查來不擇手段地「竊取」或非法「獲得」美國衛星技術、導彈技術、運載火箭整流罩技術和智能分配器技術來增強自身的軍事航天能力，進而威脅到美國的國家安全。報告指控中國「竊取」衛星技術可能是在美國衛星和相關資料運到中國發射場的時候，休斯也被指控在將衛星運至發射台的過程中對衛星保護不力。隨後，中國國務院新聞辦公室召開記者會，對《考克斯報告》給予一一批駁。

1999年起，除非美國總統特批，美國政府禁止美國製造以及含有受美國 ITAR（國際武器交易規則）控制的部件的衛星，用中國火箭發射。也就是說，只要是美國製造的衛星，都不能用中國火箭發射。即便是他國製造的衛星，只要有美國零件，亦不能用中國火箭發射。1999年至今，長城公司也未拿到一份與美國製造的衛星產品有關的商業合同。

中國航天商業發射艱難轉型

1999年到2005年中國航天沒有進行任何商業發射活動。此後，經過艱難探索，中國國際商業發射探索出一條用長征火箭發射不受美國限制的歐洲化衛星和我國國產衛星的道路。2005年，中國用長征三號乙火箭將法國阿爾卡特空間公司製造的通信衛星送入太空。這是中國長征火箭自1999年以來的第一次國際商業衛星發射。

據統計，全球每年運載火箭商用發射市場份額高達數百億美元，而且以每年10%的速度遞增。十幾年來，中國航天採用了歐洲策略，通過實施「長征火箭+歐洲衛星」、「長征火箭+國產衛星」、「整星出口在軌交付」等方案，在美國的制約和遏制中成功打出了一套組合拳。除此之外，在「雙星計劃」以及「伽利略計劃」等空間技術項目中，中國與其他國家也都有航天技術方面的合作。

中國航天商業發射的反思

1986年至1999年間的中美航天商業合作是在冷戰美蘇兩個超級大國對峙以及蘇聯解體這一特殊的歷史背景下產生的。隨著美國在20世紀末期改變對華航天政策，短暫的蜜月期也戛然而止。回顧這段時期中國航天商業發射的發展，我們能夠更好地面對中國航天的現狀和未來。

首先，在技術封鎖的情況下不斷自力更生提高火箭發射能力，是中國躋身國際商業發射市場的基礎。便宜可靠是火箭發射的重要標準。中國長征火箭的高成功率是其進入國際市場的敲門磚，也是長二捆能僅憑圖紙就拿到澳星發射合同的原因。我國能夠根據國際商業發射的要求，對長征運載火箭進行持續研發，開發出一批新型火箭。

其次，中美航天商業發射受到政治、經濟、軍事等多種因素的影響。美國國內衛星和火箭發射工業對衛星和火箭發射方面的出口控制和全球貿易有著截然不同的觀點。國際商業發射的核心不是經濟，而是政治。目前，美中兩國在太空中的關係好比一個依然佔主導地位的超級大國，正面對著一個新興且雄心勃勃的對手。美國仍然在試圖穩固其空間競爭中的主導權。美國在國際空間站（ISS）項目上與包括俄羅斯在內的數個國家進行合作，卻把中國置於一邊，就是一個明顯的例子。

再次，美國禁止對華航天商業合作，不可以「陰謀論」一概而論。中國火箭商業化進程緩慢，一方面由於美國ITAR法案的阻撓，另一方面也與我國的管理體制不太適應火箭商業化的發展有著一定關係。在世界範圍內都發展大推力火箭的時期，我國火箭運載能力已經失去了上世紀90年代的優勢。我國衛星製造能力一直落後於世界先進水平，生產的衛星不能滿足國外客戶的需求。

當今世界，航天科學技術突飛猛進，全球化趨勢日益明顯，這就需要更加廣泛的國際航天合作。但是未來中美航天商業科技合作，依然困難重重。目前，在美、歐、俄三方已基本壟斷了當前商業發射服務市場的情況下，日本、印度等國家也開始發力試圖追趕，中國想重新進入並佔有一定的市場份額，註定任重而道遠。

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