论文部分内容阅读
2012年4月13日，朝鲜在平安北道铁山郡东仓里的西海2,N发射场利用“银河”3运载火箭发射了“光明星3号”卫星，但是在发射不久朝鲜即宣布此次发射失败，这是继1999年和2009年之后朝鲜第三次发射“光明星”系列卫星。此次发射活动引起外界高度关注和争议，那么，此次发射的主角“银河”3究竟是什么样的火箭?卫星发射失败的原因是什么?其反映出了朝鲜怎样的航天和导弹水平?
[文章编码0609]
朝鲜“银河”3火箭卫星发射事件
朝鲜的此次发射活动是在朝鲜国内政治形势发生巨大变化下进行的，因此与以往的作法有很大不同。
发射准备此次发射使用的西海卫星发射场是2009年4月正式竣工的，发射场内主要建有联动试验场(进行卫星和火箭组装的实验场)、卫星发射场、综合指挥所、发动机试验场和遥控试验场等设施。3月16目，朝鲜宣布将在4月发射民用“光明星3号”卫星。3月23日左右，开始将“银河”3号运载火箭配件运至平安北道铁山郡东仓里基地，并在接下来10余天完成对1、2、3级推进器的最终组装。3月末开始，朝鲜将火箭所需液体燃料及氧化剂运到了发射台附近容器内。4月6日，火箭第1级推进器装上发射台。4月11日，“光明星3号”卫星完成火箭装配，开始加注燃料。
朝鲜的卫星发射活动引起了国际社会几乎一致的反对。一方面朝鲜通过发射卫星可能获得弹道导弹技术。在2009年朝鲜卫星发射失败后，联合国安理会通过了朝鲜不能发展“任何用于弹道导弹的技术”的决议。另一方面朝鲜此次宣布的火箭飞行路线可能飞越韩国和日本上空，为此，日、韩、美，甚至中国台湾都组织了监测预警和拦截力量严阵以待。
发射情况4月13日早晨7点39分，朝鲜突然发射“银河”3火箭，但火箭飞行接近1分钟时，在大气层内爆炸解体，碎片坠落到所谓“西海海域”。韩国、美国、俄罗斯等国均宣称其导弹预警探测系统发现跟踪了此次发射事件。卫星发射4小时后，朝鲜国家电视台中断正常节目，插播突发消息，证实卫星没有进入轨道，专家和技术人员正在查找原因。而这个表态是朝鲜首次承认其卫星发射失败。朝鲜于1998年8月和2009年4月分别发射了“光明星1号”和“光明星2号”卫星，尽管美日韩等国都表示没有在预定轨道上找到朝鲜的卫星，但朝鲜一直坚称卫星发射成功。
后续反应 由于朝鲜火箭残骸可能落入的黄海海域大部分属于公海，因此韩美等国积极搜寻打捞火箭残骸，引发朝方不满。为获得朝鲜卫星残骸，韩国军方紧急派遣潜水救助舰“青海镇”舰和6艘扫雷舰等10多艘舰艇，计划利用“青海镇”舰高性能的水下声呐进行搜索。美国海军部署在该区域的扫雷艇和军舰估计也加入了搜寻。日本则表示，担心搜寻行动会导致军事上的紧张，残骸据信没有落入日本海域，因而放弃搜寻。外界认为，韩美即使找到朝鲜火箭残骸也会保密，以避免朝鲜要求归还。残骸是准确分析发射失败原因、掌握朝鲜导弹制造技术的依据，同时为美日韩等国要求对朝制裁提供证据。4月19日，朝鲜发表声明称，朝鲜科技工作者已经具体科学地查明了“光明星3号”未能入轨的原因——“这次所获得的一切科技资料及珍贵的经验，将是今后宇宙开发的无比宝贵的资本、进一步成功的可靠保证”。
朝鲜“银河”3火箭发射计划分析
此次公开的资料和数据非常有限，但我们可以从有限的火箭和发射计划情况对朝鲜航天及导弹能力作出简要评价。
火箭外观“银河”3外观与“银河”2如出一辙，从不同观察角度看，两种火箭在长度和直径上显然是相同的，说明两者在箭体、动力等基本设计上没有大的改动。从外观看，“银河”3与“银河”2一样为典型的3级火箭，三级的直径依次递减。从各级火箭的长度和直径可对其结构做出与“银河”2几乎一致的粗略估计：一是火箭第一级很可能采用了4枚“劳动”型导弹发动机横向捆绑方式，很可能共同使用一个燃料箱；二是从火箭第二级直径来看，很可能是外界传闻的苏联提供的潜射型SS-N-6导弹即“舞水端”导弹发动机；三是火箭第三级采用固体燃料发动机，很可能是朝鲜KN-02导弹发动机放大型。朝鲜官方也透露了“银河”3运载火箭的基本性能数据：三级设计，直径2.4米，高30米，发射重量91吨，初始推力为120吨，这与上述分析也是吻合的。
特别是从近观图片看，“银河”3比之“银河”2，第三级要长出0.3-0.4米。长度的增加并不令人惊讶，这主要是根据2009年“银河”2发射失败的经验和此次发射实际进行了技术改进。朝鲜在2009年向东发射时，火箭可从地球自转获得速度，在朝鲜的纬度，这一额外速度达到0.35千米／秒，而火箭要把卫星送到朝鲜宣称的500千米高度轨道的关机速度需要7.8千米／秒，这一速度几乎要完全依靠火箭获得。
发射方向世界各国由于受到地理位置不同的影响，卫星发射方式有所不同，但一般会尽量选择纬度较低的地区，比如中国海南、日本种子岛、法属圭亚那等，以期利用更大的地球自转轴半径获取更高的额外速度。而在相同的纬度地区又通常会按照地球自转方向，即自西向东发射，并根据具体地理位置，有时东北有时东南。这样做的好处就是可以利用地球自转获得初速度，将节省出来的燃料用于提高运载负荷。朝鲜的地理位置决定了其火箭发射要么向东，要么向南。向东发射必须经过日本上空，政治风险比较大。朝鲜前两次卫星发射均采用这一方向，虽然朝鲜有意选择了津轻海峡方向，尽量回避日本陆地上空，但还是引发日本强烈反应。向南发射则风险要小得多，飞行路线只有极少部分经过韩国和日本一些岛屿上空。从朝鲜公布的情况分析，作为一颗太阳同步轨道卫星，“光明星3号”的发射角度应该为192.3度，而根据朝鲜火箭一级助推器和二级助推器预计坠落的地点来分析，此次火箭发射角度大概为181度，几乎为正南方向。
溅落区虽然此次发射失败，其残骸溅落区对分析火箭性能没有意义，但由于朝鲜公布了溅落区位置，因此其可以成为分析朝鲜火箭设计性能的重要依据。朝鲜为表明其发射活动组织是负责任的，公开宣布了发射窗口和不同级段火箭可能溅落的海区。通常的做法是警告舰船和飞机避免在窗口期进入该区域。朝鲜宇宙空间技术委员会宇宙开发局副局长刘金哲透露，“一级火箭将坠落在距(菲律宾)陆地160千米处海域，二级火箭将落在距陆地193千米处海域。” 从公布的发射路线来看，这次朝鲜是从西海岸发射，火箭将飞越朝鲜南部，从而回避了大部分陆地部分，这样做严重限制了发射方向。该火箭有三级，但是如果发射成功，第三级将与卫星保留在轨道上。尽管这条路线遭到周边国家的批评和指责，但是其与韩国在2009年和2010年发射卫星规划的路线是相似的。一些国家提出由于朝鲜发射使用了不成熟技术，因此可能带来一定的危险，但是韩国两次发射也均告失败，其中一次碎片坠落在了澳大利亚达尔文港附近，从这一点上可以看出一些国家还是有借题发挥之嫌。
前面分析已经谈到，为弥补此次发射方向的不利因素，朝鲜科研人员增加了第三级火箭燃料，使该级长度和质量都得到增加。这样做可能降低前两级的关机速度，而且这两级将因此落在比2009年发射要近的地方。实际上朝鲜宣布的前两级溅落区也比2009年发射实际落区要近。2009年发射的“银河”2火箭第一级落入距离发射点540千米、日本300千米的日本海内；第二级成功点火并与第一级分离，火箭在400千米高度飞越日本上空，第二级溅落在距离发射点大约3 200千米的太平洋上，落在了比宣布落点中心近数百千米的地方，第二级弹道最大高度达到了485千米。国外科研人员利用计算机对2009年“银河”2发射进行的模拟表明，对第三级增加燃料的改进可以将“银河”3送入新的弹道，可以将更小的卫星送到其宣称的500千米高度。
朝鲜“银河”3火箭发射失败分析
虽然朝鲜半公开了此次发射情况，表明其对此次发射充满信心，但在实际发射中，“银河”3的发射还是以失败告终。
发射失败情况2012年4月13日，朝鲜方面在未通知受邀媒体的情况下，突然在平壤时间上午7点38分55秒发射了“光明星3号”卫星。从美国侦察分析结果来看，朝鲜火箭飞行1分钟左右，进入“程序转弯阶段”开始出现严重技术故障。韩国军方表示，“朝鲜发射的远程火箭由于一二级未能分离，火箭残骸物坠落在群山以西190-200千米的海域”，并声称韩国军方的“世宗大王”号“宙斯盾”舰首先探测到了火箭发射和运行的轨迹。从探测到的情况看，朝鲜火箭在升空过程中，第一级火箭首先发生爆炸，分裂为17块，而后在达到至高点后坠落的过程中出现了第二次爆炸，使二、三级火箭分裂为3块，残骸碎片散落在6000平方千米的范围内。
失败原因分析朝鲜方面在4月19日称已查明失败原因，但并没有公布。外界对其失败原因的猜测集中在以下方面。
一是燃料泄漏，匆忙发射。此次发射前，朝鲜按照国际惯例和程序，提前向国际民用航空组织、国际海事组织、国际电信联盟等机构通报了火箭发射地点和大致轨道，还邀请大批外国记者进入朝鲜，准备观看发射，但13日早晨的突然发射让在朝记者和相关国家措手不及。朝鲜曾宣布将在12日至16日上午7时至12时之间发射卫星，韩日美等国据此推测朝最有可能于14日实施发射，以避开将于13日举行的最高人民会议和将于15日举行的庆祝金日成诞辰100周年阅兵式，而且发射当天整个朝鲜上空气象情况并不理想。因此外界判断朝鲜此次发射的决定是在匆忙情况下不得已作出的。
实际上外界反应，早在4月12日燃料加注完成后，本应严格控制发射区活动的“银河”3发射场坪上突然人员车辆高度密集起来，外界就推测很可能是加注后的火箭出现问题。众所周知，由于火箭燃料具有高腐蚀性，而燃料舱密封部件可能在腐蚀下，耐压性能急剧下降，导致燃料泄漏，因此燃料加注后火箭待机时间越长，泄漏的可能性越大。小的泄漏并不会造成严重后果，但如果不及时发射，火箭就可能报废。“银河”3火箭很可能就是在这种情况下，面临巨大的政治压力，不得已带故障匆忙发射的。韩国航空宇宙研究院“罗老”号发射推进团团长赵光来表示，朝鲜火箭发射失败是因燃料和氧化剂遗漏的可能性较大。韩国航空大学航空宇宙机械工学部教授张泳根也指出，很可能是因零部件出现异常而漏水，导致火箭爆炸。他表示，朝鲜火箭技术还不是很好，即使设计方面没有问题，也有可能是因零部件质量差，或在制造方面出现差错。从火箭一级碎裂为17块，而后二、三级只碎裂为3块的事实分析，除了一级体积较大、刚性差的因素之外，还有可能是一级距离爆炸点较近，也就是其本身首先发生了爆炸碎裂，导致二、三级碎裂，这说明泄漏点很可能在火箭的一级。
二是部件老旧，可靠性差。外界普遍认为，“银河”2和“银河”3的第二级均采用苏联SS-N-6或其技术蓝本制造的。如果直接采用现成的SS-N-6改造，则意味着朝鲜使用了数十年前的产品，部件老化不可避免。而如果采用SS-N-6技术框架自行生产可能是朝鲜工业水平无法达到的，因为该弹技术含量较高，一是弹体壁的铣切技术先进，二是燃料舱内部采用了耐腐蚀镀膜工艺。即使可以在外界帮助下完成，但在大规模生产时可靠性会比较低。日本军事评论员秋本千秋表示，朝鲜火箭第二级是由苏联制造，相当陈旧，这或许就是火箭发射失败原因。部件老旧或生产工艺不过关可能造成燃料泄漏、发动机耐压性能降低和可靠性差等一系列问题，最终造成发动机爆炸。
三是火箭失稳，人为引爆。外界媒体曾引用朝鲜技术专家观点认为，故障原因可能在火箭的推进系统和导航系统方面。而从美国监测情况看，朝鲜火箭进入“程序转弯阶段”开始出现严重技术故障，也就是所说的飞行1分钟左右。这里面可能出现的故障包括两大类：一是火箭姿态失稳，而且姿态控制系统无法校正；二是火箭飞行轨道已经偏离设计目标，发生火箭失控现象。在这严重的技术问题出现后，朝鲜技术人员可以通过安全自毁遥测系统将火箭炸掉，形成所谓的断裂碎片。当然如果火箭本身姿态等出现偏差并严重偏离设计指标，并经过一段时间修正确定无法恢复时，也将自动启动箭载安全自毁系统而将火箭炸毁。俄罗斯火箭专家称，火箭中断飞行可能是火箭发动机故障或操作系统故障，也可能是启动了脱轨等情况下发生作用的自动爆炸装置。也就是说，操作系统故障导致火箭脱离正常轨道，又引爆了自动爆炸装置。
四是外部原因，自毁爆炸。鉴于朝鲜火箭在气象条件不理想的情况下匆忙发射，许多人也认为火箭是在外界环境恶劣情况下，自毁引爆的。通常火箭在点火起飞的30秒、60秒内，所处的环境最为恶劣，这也是所有国家在发射火箭时，最关心的一个时间节点。30秒时火箭的速度大、大气密度也不小。60秒的时候，为最大动压段，火箭的载荷最厉害。此外，三四月份，火箭受到横向的高空风的影响，高空风最大的时候在冬季，而在6月份的时候最小，所以很多火箭的发射时间会选择在6月份。在发生高空风影响时，火箭飞行可能出现失稳现象，从而满足引爆程序要求，启动自毁系统。此外，此次发射的4月13日整个朝鲜半岛云层都非常厚，西海发射场地区早晨的湿度高达96％，这是大雨将至的天气，如果湿度在90％以上，电子设备和电气装置可能会发生故障，这是发射火箭最为禁忌的条件。由于此次朝鲜发射火箭没有进行周密的技术准备，天气也非常恶劣，发射应该是强行进行的，失败的可能性要大过成功的可能性，因而被很多专家认为是“可以预见的失败”。 从爆炸时机看，朝鲜主动引爆的可能性比较小。一般火箭自毁系统是在偏离弹道或者失稳、没有希望的情况下才自毁。该专家认为，如果说这次是自毁的话，选择的时机太早，只有当二级火箭飞完之后自毁，才能达到试验目的。
朝鲜“银河”3火箭技术能力分析
从前面外观分析可以看出，“银河”3应该仍是一款在“大浦洞”2远程导弹技术上发展起来的三级运载火箭。虽然朝鲜可能借助航天发展开发新型导弹技术，但发展导弹并不应该是其唯一目的，航天技术本身对朝鲜而言无论是经济还是军事都十分迫切。
火箭运载能力从“银河”3的配置和发射情况看，该火箭是完全商业化的民用运载火箭，与我国发射第一颗卫星的中远程运载火箭相似。朝鲜公布的“银河”3直径2.4米，高30米，起飞重量91吨，而我国1970年1月研制成功的第一代运载火箭“长征1”采用两级液体燃料火箭发动机，全长27.5米，直径2.4米，起飞重量82吨。“银河”3总体体积比“长征1”小，运载能力也会比“长征1”略小。“长征1”的原型“东风4”远程弹道导弹的投掷能力为：在弹头重2300千克时，最大射程4000千米。因此如果适当降低载荷重量，“银河”3对应的弹道导弹射程就可能达到4000千米。4000千米的射程不足以打击美国本土，朝鲜需要降低弹头重量来提升“大浦洞”2的射程。根据简单估算，“大浦洞”2导弹弹头重量降低到500千克时，射程可增加到5900千米左右，只能覆盖美国阿拉斯加州大部分地区。另外，朝鲜还可以把三级设计的“银河”3改成导弹，携带500千克甚至更重弹头，射程可达到约8000千米，覆盖美国夏威夷州，勉强企及西雅图市。
卫星载荷能力
朝鲜公布此次发射的“光明星3号”卫星重100千克，投送轨道高度500千米。从卫星发射历史可以知道，苏联第一颗人造卫星质量83千克，轨道高度215千米／947千米；美国第一颗卫星质量14千克，轨道高度360千米／2531千米；我国第一颗卫星质量172千克，轨道高度441千米，2368千米。可以说“光明星3号”卫星具有一定的载荷空间来扩充能力。
朝鲜在1998年8月和2009年4月分别发射过“光明星1号”与“光明星2号”实验通信卫星。此次发射方向表明其使用了极地轨道。但是朝鲜曾称其将发射太阳同步轨道，这种轨道典型的用于地球观测卫星。朝鲜也宣称，“光明星3”卫星将绕地球南北两极运行，卫星沿轨道运动可以获取全球观测数据，测定朝鲜的山林资源分布情况、自然灾害情况、粮食估产等，并搜集天气预报和资源勘探等方面所需资料，是一颗应用型的地球观测卫星。而且“光明星3”进入轨道后将像前两次发射朝鲜宣称的那样播放《金日成将军之歌》和《金正日将军之歌》。从目前情况看，“光明星3号”卫星寿命2年，所带相机清晰度为100米，并可将影像传回地面。
航天跟踪与测控
此次发射没有发现朝鲜在海外部署测控设备，这说明朝鲜缺乏相关的卫星发射支持体系。外界之所以判断朝鲜是借发射卫星之名进行导弹试验，是因为既没有侦察到朝鲜有可进行卫星和火箭控制的地面基础设施，更没有相关的测量船队。如果不是进行导弹试验，朝鲜应该有一些相关活动来支持卫星的入轨和测控。目前朝鲜还没有成功发射卫星入轨过。虽然卫星小而且能力有限，但是其将使朝鲜科研人员实践在轨卫星的通信与控制，这对于未来发展卫星是有用的。即使借助其它国家为朝鲜发射卫星，最终卫星控制也可以由朝鲜来完成。
朝鲜“银河”3火箭发射对导弹发展的意义
朝方称，发射卫星是和平发展朝鲜宇宙开发事业的手段，但美日韩等国认为朝鲜是在进行导弹试射。即使在朝鲜火箭发射失败后，美军还称朝鲜火箭为“大浦洞”2导弹。那么，此次“银河”3火箭发射对朝鲜导弹发展有何意义呢?
使导弹相关技术和活动合法化从经济和可靠性看，购买卫星要比自己制造和发射合算得多，因此许多人认为，朝鲜坚持自主发展运载火箭的一个原因就是利用太空计划掩盖弹道导弹项目。由于此次发射的运载火箭上面级被设计用于运载较轻的卫星，因此其无法携带核弹头。核弹头的质量更大，依据朝鲜的核武器技术，弹头重量大约要1吨以上。正是由于这种可能，外界认为朝鲜利用运载火箭发射，旨在突破外界长期对其进行的导弹发展与试验限制，使导弹生产试验合法化。
检验了运载工具的可靠性朝鲜在2009年的发射中，前两级火箭工作正常，这表明朝鲜已经具备制造和操作大型多级火箭的能力，但此次发射失败偏偏问题出现在已经成功试验过的部分，这表明朝鲜火箭的可靠性较低。由于朝鲜导弹试验活动受到联合国的严格制裁和周边国家的严密监视，因此发射活动非常少，这成为朝鲜导弹及火箭发射失败率非常高的一个重要原因，因为产品缺乏发射实践的检验。利用卫星发射则可以检验通用部件的可靠性，提高导弹发射成功率。从前面分析可以看出，无论是朝鲜“银河”1还是“银河”2、“银河”3，火箭基本都是采用现有导弹弹体组合、捆绑而成，因此对运载火箭的试验也侧面检验了导弹武器的可靠性。
推动了导弹设计制造技术进步近年来，朝鲜推出了各种导弹武器，但由于西方制裁，这些设计与制造活动及技术交流都只能秘密进行。例如，外界一再猜测朝鲜与伊朗在导弹发展与运载火箭生产方面有着某种联系，但始终难有证据。通过航天发射则可能使火箭的研究、发展与技术交流正当化，并因此可以建立正规庞大的航天／导弹开发、生产与试验基础设施，从而推动朝鲜的导弹武器发展。例如，外界猜测，由于朝鲜虽然有能力设计“舞水端”导弹，但其无论是材料还是工艺都无法满足要求，于是直接秘密引进了俄罗斯的原型产品，并移植到“银河”2和“银河”3上。随着引进产品的消耗，朝鲜可能失去“舞水端”导弹的制造能力。而如果利用发展“银河”系列火箭的机会突破关键技术，建立生产基地，在解决“银河”系列火箭第二级生产问题的同时，也解决了“舞水端”导弹的国产化问题。可见，朝鲜可利用此次发射经验，在未来开发新的导弹。
发展了火箭／导弹测控技术虽然航天发射与导弹发射在弹道上有很大不同，但两者的试验测控技术是相近的，并可能由此发展出空天监视与导弹预警能力。通常，液体弹道导弹发动机关机约需5分钟，而弹头在火箭发动机关机后仍能不断获得高度，因此可飞行很远距离。但是运载火箭发动机工作时间需要更长——“银河”3需要大致9-10分钟，以便卫星获得恰当的高度和速度，而弹道在轨道高度逐步趋于平缓。实际上美国和其地区盟国利用此次启动的侦察器材，可以很快在发射之初分辨出此次是卫星还是远程导弹发射。如果此次发射失败中，是朝鲜自主发射遥测信号引爆了自毁系统，则说明朝鲜的场内测控技术已发展到一定水平，而未来对卫星的测控则可以发展朝鲜的空天监视与防御能力。
在“银河”3发射失败后不久，朝鲜声明将在不久再次试验发射卫星。我们不得不承认虽然朝鲜卫星发射一再失败，但是其利用多级火箭试验分别检验了不同导弹部件的性能。从另一方面看，其每次都完成了一定数量的导弹试验，这也许，是朝鲜坚持屡败屡试的根本原因。
[编辑／吴锴]
[文章编码0609]
朝鲜“银河”3火箭卫星发射事件
朝鲜的此次发射活动是在朝鲜国内政治形势发生巨大变化下进行的，因此与以往的作法有很大不同。
发射准备此次发射使用的西海卫星发射场是2009年4月正式竣工的，发射场内主要建有联动试验场(进行卫星和火箭组装的实验场)、卫星发射场、综合指挥所、发动机试验场和遥控试验场等设施。3月16目，朝鲜宣布将在4月发射民用“光明星3号”卫星。3月23日左右，开始将“银河”3号运载火箭配件运至平安北道铁山郡东仓里基地，并在接下来10余天完成对1、2、3级推进器的最终组装。3月末开始，朝鲜将火箭所需液体燃料及氧化剂运到了发射台附近容器内。4月6日，火箭第1级推进器装上发射台。4月11日，“光明星3号”卫星完成火箭装配，开始加注燃料。
朝鲜的卫星发射活动引起了国际社会几乎一致的反对。一方面朝鲜通过发射卫星可能获得弹道导弹技术。在2009年朝鲜卫星发射失败后，联合国安理会通过了朝鲜不能发展“任何用于弹道导弹的技术”的决议。另一方面朝鲜此次宣布的火箭飞行路线可能飞越韩国和日本上空，为此，日、韩、美，甚至中国台湾都组织了监测预警和拦截力量严阵以待。
发射情况4月13日早晨7点39分，朝鲜突然发射“银河”3火箭，但火箭飞行接近1分钟时，在大气层内爆炸解体，碎片坠落到所谓“西海海域”。韩国、美国、俄罗斯等国均宣称其导弹预警探测系统发现跟踪了此次发射事件。卫星发射4小时后，朝鲜国家电视台中断正常节目，插播突发消息，证实卫星没有进入轨道，专家和技术人员正在查找原因。而这个表态是朝鲜首次承认其卫星发射失败。朝鲜于1998年8月和2009年4月分别发射了“光明星1号”和“光明星2号”卫星，尽管美日韩等国都表示没有在预定轨道上找到朝鲜的卫星，但朝鲜一直坚称卫星发射成功。
后续反应 由于朝鲜火箭残骸可能落入的黄海海域大部分属于公海，因此韩美等国积极搜寻打捞火箭残骸，引发朝方不满。为获得朝鲜卫星残骸，韩国军方紧急派遣潜水救助舰“青海镇”舰和6艘扫雷舰等10多艘舰艇，计划利用“青海镇”舰高性能的水下声呐进行搜索。美国海军部署在该区域的扫雷艇和军舰估计也加入了搜寻。日本则表示，担心搜寻行动会导致军事上的紧张，残骸据信没有落入日本海域，因而放弃搜寻。外界认为，韩美即使找到朝鲜火箭残骸也会保密，以避免朝鲜要求归还。残骸是准确分析发射失败原因、掌握朝鲜导弹制造技术的依据，同时为美日韩等国要求对朝制裁提供证据。4月19日，朝鲜发表声明称，朝鲜科技工作者已经具体科学地查明了“光明星3号”未能入轨的原因——“这次所获得的一切科技资料及珍贵的经验，将是今后宇宙开发的无比宝贵的资本、进一步成功的可靠保证”。
朝鲜“银河”3火箭发射计划分析
此次公开的资料和数据非常有限，但我们可以从有限的火箭和发射计划情况对朝鲜航天及导弹能力作出简要评价。
火箭外观“银河”3外观与“银河”2如出一辙，从不同观察角度看，两种火箭在长度和直径上显然是相同的，说明两者在箭体、动力等基本设计上没有大的改动。从外观看，“银河”3与“银河”2一样为典型的3级火箭，三级的直径依次递减。从各级火箭的长度和直径可对其结构做出与“银河”2几乎一致的粗略估计：一是火箭第一级很可能采用了4枚“劳动”型导弹发动机横向捆绑方式，很可能共同使用一个燃料箱；二是从火箭第二级直径来看，很可能是外界传闻的苏联提供的潜射型SS-N-6导弹即“舞水端”导弹发动机；三是火箭第三级采用固体燃料发动机，很可能是朝鲜KN-02导弹发动机放大型。朝鲜官方也透露了“银河”3运载火箭的基本性能数据：三级设计，直径2.4米，高30米，发射重量91吨，初始推力为120吨，这与上述分析也是吻合的。
特别是从近观图片看，“银河”3比之“银河”2，第三级要长出0.3-0.4米。长度的增加并不令人惊讶，这主要是根据2009年“银河”2发射失败的经验和此次发射实际进行了技术改进。朝鲜在2009年向东发射时，火箭可从地球自转获得速度，在朝鲜的纬度，这一额外速度达到0.35千米／秒，而火箭要把卫星送到朝鲜宣称的500千米高度轨道的关机速度需要7.8千米／秒，这一速度几乎要完全依靠火箭获得。
发射方向世界各国由于受到地理位置不同的影响，卫星发射方式有所不同，但一般会尽量选择纬度较低的地区，比如中国海南、日本种子岛、法属圭亚那等，以期利用更大的地球自转轴半径获取更高的额外速度。而在相同的纬度地区又通常会按照地球自转方向，即自西向东发射，并根据具体地理位置，有时东北有时东南。这样做的好处就是可以利用地球自转获得初速度，将节省出来的燃料用于提高运载负荷。朝鲜的地理位置决定了其火箭发射要么向东，要么向南。向东发射必须经过日本上空，政治风险比较大。朝鲜前两次卫星发射均采用这一方向，虽然朝鲜有意选择了津轻海峡方向，尽量回避日本陆地上空，但还是引发日本强烈反应。向南发射则风险要小得多，飞行路线只有极少部分经过韩国和日本一些岛屿上空。从朝鲜公布的情况分析，作为一颗太阳同步轨道卫星，“光明星3号”的发射角度应该为192.3度，而根据朝鲜火箭一级助推器和二级助推器预计坠落的地点来分析，此次火箭发射角度大概为181度，几乎为正南方向。
溅落区虽然此次发射失败，其残骸溅落区对分析火箭性能没有意义，但由于朝鲜公布了溅落区位置，因此其可以成为分析朝鲜火箭设计性能的重要依据。朝鲜为表明其发射活动组织是负责任的，公开宣布了发射窗口和不同级段火箭可能溅落的海区。通常的做法是警告舰船和飞机避免在窗口期进入该区域。朝鲜宇宙空间技术委员会宇宙开发局副局长刘金哲透露，“一级火箭将坠落在距(菲律宾)陆地160千米处海域，二级火箭将落在距陆地193千米处海域。” 从公布的发射路线来看，这次朝鲜是从西海岸发射，火箭将飞越朝鲜南部，从而回避了大部分陆地部分，这样做严重限制了发射方向。该火箭有三级，但是如果发射成功，第三级将与卫星保留在轨道上。尽管这条路线遭到周边国家的批评和指责，但是其与韩国在2009年和2010年发射卫星规划的路线是相似的。一些国家提出由于朝鲜发射使用了不成熟技术，因此可能带来一定的危险，但是韩国两次发射也均告失败，其中一次碎片坠落在了澳大利亚达尔文港附近，从这一点上可以看出一些国家还是有借题发挥之嫌。
前面分析已经谈到，为弥补此次发射方向的不利因素，朝鲜科研人员增加了第三级火箭燃料，使该级长度和质量都得到增加。这样做可能降低前两级的关机速度，而且这两级将因此落在比2009年发射要近的地方。实际上朝鲜宣布的前两级溅落区也比2009年发射实际落区要近。2009年发射的“银河”2火箭第一级落入距离发射点540千米、日本300千米的日本海内；第二级成功点火并与第一级分离，火箭在400千米高度飞越日本上空，第二级溅落在距离发射点大约3 200千米的太平洋上，落在了比宣布落点中心近数百千米的地方，第二级弹道最大高度达到了485千米。国外科研人员利用计算机对2009年“银河”2发射进行的模拟表明，对第三级增加燃料的改进可以将“银河”3送入新的弹道，可以将更小的卫星送到其宣称的500千米高度。
朝鲜“银河”3火箭发射失败分析
虽然朝鲜半公开了此次发射情况，表明其对此次发射充满信心，但在实际发射中，“银河”3的发射还是以失败告终。
发射失败情况2012年4月13日，朝鲜方面在未通知受邀媒体的情况下，突然在平壤时间上午7点38分55秒发射了“光明星3号”卫星。从美国侦察分析结果来看，朝鲜火箭飞行1分钟左右，进入“程序转弯阶段”开始出现严重技术故障。韩国军方表示，“朝鲜发射的远程火箭由于一二级未能分离，火箭残骸物坠落在群山以西190-200千米的海域”，并声称韩国军方的“世宗大王”号“宙斯盾”舰首先探测到了火箭发射和运行的轨迹。从探测到的情况看，朝鲜火箭在升空过程中，第一级火箭首先发生爆炸，分裂为17块，而后在达到至高点后坠落的过程中出现了第二次爆炸，使二、三级火箭分裂为3块，残骸碎片散落在6000平方千米的范围内。
失败原因分析朝鲜方面在4月19日称已查明失败原因，但并没有公布。外界对其失败原因的猜测集中在以下方面。
一是燃料泄漏，匆忙发射。此次发射前，朝鲜按照国际惯例和程序，提前向国际民用航空组织、国际海事组织、国际电信联盟等机构通报了火箭发射地点和大致轨道，还邀请大批外国记者进入朝鲜，准备观看发射，但13日早晨的突然发射让在朝记者和相关国家措手不及。朝鲜曾宣布将在12日至16日上午7时至12时之间发射卫星，韩日美等国据此推测朝最有可能于14日实施发射，以避开将于13日举行的最高人民会议和将于15日举行的庆祝金日成诞辰100周年阅兵式，而且发射当天整个朝鲜上空气象情况并不理想。因此外界判断朝鲜此次发射的决定是在匆忙情况下不得已作出的。
实际上外界反应，早在4月12日燃料加注完成后，本应严格控制发射区活动的“银河”3发射场坪上突然人员车辆高度密集起来，外界就推测很可能是加注后的火箭出现问题。众所周知，由于火箭燃料具有高腐蚀性，而燃料舱密封部件可能在腐蚀下，耐压性能急剧下降，导致燃料泄漏，因此燃料加注后火箭待机时间越长，泄漏的可能性越大。小的泄漏并不会造成严重后果，但如果不及时发射，火箭就可能报废。“银河”3火箭很可能就是在这种情况下，面临巨大的政治压力，不得已带故障匆忙发射的。韩国航空宇宙研究院“罗老”号发射推进团团长赵光来表示，朝鲜火箭发射失败是因燃料和氧化剂遗漏的可能性较大。韩国航空大学航空宇宙机械工学部教授张泳根也指出，很可能是因零部件出现异常而漏水，导致火箭爆炸。他表示，朝鲜火箭技术还不是很好，即使设计方面没有问题，也有可能是因零部件质量差，或在制造方面出现差错。从火箭一级碎裂为17块，而后二、三级只碎裂为3块的事实分析，除了一级体积较大、刚性差的因素之外，还有可能是一级距离爆炸点较近，也就是其本身首先发生了爆炸碎裂，导致二、三级碎裂，这说明泄漏点很可能在火箭的一级。
二是部件老旧，可靠性差。外界普遍认为，“银河”2和“银河”3的第二级均采用苏联SS-N-6或其技术蓝本制造的。如果直接采用现成的SS-N-6改造，则意味着朝鲜使用了数十年前的产品，部件老化不可避免。而如果采用SS-N-6技术框架自行生产可能是朝鲜工业水平无法达到的，因为该弹技术含量较高，一是弹体壁的铣切技术先进，二是燃料舱内部采用了耐腐蚀镀膜工艺。即使可以在外界帮助下完成，但在大规模生产时可靠性会比较低。日本军事评论员秋本千秋表示，朝鲜火箭第二级是由苏联制造，相当陈旧，这或许就是火箭发射失败原因。部件老旧或生产工艺不过关可能造成燃料泄漏、发动机耐压性能降低和可靠性差等一系列问题，最终造成发动机爆炸。
三是火箭失稳，人为引爆。外界媒体曾引用朝鲜技术专家观点认为，故障原因可能在火箭的推进系统和导航系统方面。而从美国监测情况看，朝鲜火箭进入“程序转弯阶段”开始出现严重技术故障，也就是所说的飞行1分钟左右。这里面可能出现的故障包括两大类：一是火箭姿态失稳，而且姿态控制系统无法校正；二是火箭飞行轨道已经偏离设计目标，发生火箭失控现象。在这严重的技术问题出现后，朝鲜技术人员可以通过安全自毁遥测系统将火箭炸掉，形成所谓的断裂碎片。当然如果火箭本身姿态等出现偏差并严重偏离设计指标，并经过一段时间修正确定无法恢复时，也将自动启动箭载安全自毁系统而将火箭炸毁。俄罗斯火箭专家称，火箭中断飞行可能是火箭发动机故障或操作系统故障，也可能是启动了脱轨等情况下发生作用的自动爆炸装置。也就是说，操作系统故障导致火箭脱离正常轨道，又引爆了自动爆炸装置。
四是外部原因，自毁爆炸。鉴于朝鲜火箭在气象条件不理想的情况下匆忙发射，许多人也认为火箭是在外界环境恶劣情况下，自毁引爆的。通常火箭在点火起飞的30秒、60秒内，所处的环境最为恶劣，这也是所有国家在发射火箭时，最关心的一个时间节点。30秒时火箭的速度大、大气密度也不小。60秒的时候，为最大动压段，火箭的载荷最厉害。此外，三四月份，火箭受到横向的高空风的影响，高空风最大的时候在冬季，而在6月份的时候最小，所以很多火箭的发射时间会选择在6月份。在发生高空风影响时，火箭飞行可能出现失稳现象，从而满足引爆程序要求，启动自毁系统。此外，此次发射的4月13日整个朝鲜半岛云层都非常厚，西海发射场地区早晨的湿度高达96％，这是大雨将至的天气，如果湿度在90％以上，电子设备和电气装置可能会发生故障，这是发射火箭最为禁忌的条件。由于此次朝鲜发射火箭没有进行周密的技术准备，天气也非常恶劣，发射应该是强行进行的，失败的可能性要大过成功的可能性，因而被很多专家认为是“可以预见的失败”。 从爆炸时机看，朝鲜主动引爆的可能性比较小。一般火箭自毁系统是在偏离弹道或者失稳、没有希望的情况下才自毁。该专家认为，如果说这次是自毁的话，选择的时机太早，只有当二级火箭飞完之后自毁，才能达到试验目的。
朝鲜“银河”3火箭技术能力分析
从前面外观分析可以看出，“银河”3应该仍是一款在“大浦洞”2远程导弹技术上发展起来的三级运载火箭。虽然朝鲜可能借助航天发展开发新型导弹技术，但发展导弹并不应该是其唯一目的，航天技术本身对朝鲜而言无论是经济还是军事都十分迫切。
火箭运载能力从“银河”3的配置和发射情况看，该火箭是完全商业化的民用运载火箭，与我国发射第一颗卫星的中远程运载火箭相似。朝鲜公布的“银河”3直径2.4米，高30米，起飞重量91吨，而我国1970年1月研制成功的第一代运载火箭“长征1”采用两级液体燃料火箭发动机，全长27.5米，直径2.4米，起飞重量82吨。“银河”3总体体积比“长征1”小，运载能力也会比“长征1”略小。“长征1”的原型“东风4”远程弹道导弹的投掷能力为：在弹头重2300千克时，最大射程4000千米。因此如果适当降低载荷重量，“银河”3对应的弹道导弹射程就可能达到4000千米。4000千米的射程不足以打击美国本土，朝鲜需要降低弹头重量来提升“大浦洞”2的射程。根据简单估算，“大浦洞”2导弹弹头重量降低到500千克时，射程可增加到5900千米左右，只能覆盖美国阿拉斯加州大部分地区。另外，朝鲜还可以把三级设计的“银河”3改成导弹，携带500千克甚至更重弹头，射程可达到约8000千米，覆盖美国夏威夷州，勉强企及西雅图市。
卫星载荷能力
朝鲜公布此次发射的“光明星3号”卫星重100千克，投送轨道高度500千米。从卫星发射历史可以知道，苏联第一颗人造卫星质量83千克，轨道高度215千米／947千米；美国第一颗卫星质量14千克，轨道高度360千米／2531千米；我国第一颗卫星质量172千克，轨道高度441千米，2368千米。可以说“光明星3号”卫星具有一定的载荷空间来扩充能力。
朝鲜在1998年8月和2009年4月分别发射过“光明星1号”与“光明星2号”实验通信卫星。此次发射方向表明其使用了极地轨道。但是朝鲜曾称其将发射太阳同步轨道，这种轨道典型的用于地球观测卫星。朝鲜也宣称，“光明星3”卫星将绕地球南北两极运行，卫星沿轨道运动可以获取全球观测数据，测定朝鲜的山林资源分布情况、自然灾害情况、粮食估产等，并搜集天气预报和资源勘探等方面所需资料，是一颗应用型的地球观测卫星。而且“光明星3”进入轨道后将像前两次发射朝鲜宣称的那样播放《金日成将军之歌》和《金正日将军之歌》。从目前情况看，“光明星3号”卫星寿命2年，所带相机清晰度为100米，并可将影像传回地面。
航天跟踪与测控
此次发射没有发现朝鲜在海外部署测控设备，这说明朝鲜缺乏相关的卫星发射支持体系。外界之所以判断朝鲜是借发射卫星之名进行导弹试验，是因为既没有侦察到朝鲜有可进行卫星和火箭控制的地面基础设施，更没有相关的测量船队。如果不是进行导弹试验，朝鲜应该有一些相关活动来支持卫星的入轨和测控。目前朝鲜还没有成功发射卫星入轨过。虽然卫星小而且能力有限，但是其将使朝鲜科研人员实践在轨卫星的通信与控制，这对于未来发展卫星是有用的。即使借助其它国家为朝鲜发射卫星，最终卫星控制也可以由朝鲜来完成。
朝鲜“银河”3火箭发射对导弹发展的意义
朝方称，发射卫星是和平发展朝鲜宇宙开发事业的手段，但美日韩等国认为朝鲜是在进行导弹试射。即使在朝鲜火箭发射失败后，美军还称朝鲜火箭为“大浦洞”2导弹。那么，此次“银河”3火箭发射对朝鲜导弹发展有何意义呢?
使导弹相关技术和活动合法化从经济和可靠性看，购买卫星要比自己制造和发射合算得多，因此许多人认为，朝鲜坚持自主发展运载火箭的一个原因就是利用太空计划掩盖弹道导弹项目。由于此次发射的运载火箭上面级被设计用于运载较轻的卫星，因此其无法携带核弹头。核弹头的质量更大，依据朝鲜的核武器技术，弹头重量大约要1吨以上。正是由于这种可能，外界认为朝鲜利用运载火箭发射，旨在突破外界长期对其进行的导弹发展与试验限制，使导弹生产试验合法化。
检验了运载工具的可靠性朝鲜在2009年的发射中，前两级火箭工作正常，这表明朝鲜已经具备制造和操作大型多级火箭的能力，但此次发射失败偏偏问题出现在已经成功试验过的部分，这表明朝鲜火箭的可靠性较低。由于朝鲜导弹试验活动受到联合国的严格制裁和周边国家的严密监视，因此发射活动非常少，这成为朝鲜导弹及火箭发射失败率非常高的一个重要原因，因为产品缺乏发射实践的检验。利用卫星发射则可以检验通用部件的可靠性，提高导弹发射成功率。从前面分析可以看出，无论是朝鲜“银河”1还是“银河”2、“银河”3，火箭基本都是采用现有导弹弹体组合、捆绑而成，因此对运载火箭的试验也侧面检验了导弹武器的可靠性。
推动了导弹设计制造技术进步近年来，朝鲜推出了各种导弹武器，但由于西方制裁，这些设计与制造活动及技术交流都只能秘密进行。例如，外界一再猜测朝鲜与伊朗在导弹发展与运载火箭生产方面有着某种联系，但始终难有证据。通过航天发射则可能使火箭的研究、发展与技术交流正当化，并因此可以建立正规庞大的航天／导弹开发、生产与试验基础设施，从而推动朝鲜的导弹武器发展。例如，外界猜测，由于朝鲜虽然有能力设计“舞水端”导弹，但其无论是材料还是工艺都无法满足要求，于是直接秘密引进了俄罗斯的原型产品，并移植到“银河”2和“银河”3上。随着引进产品的消耗，朝鲜可能失去“舞水端”导弹的制造能力。而如果利用发展“银河”系列火箭的机会突破关键技术，建立生产基地，在解决“银河”系列火箭第二级生产问题的同时，也解决了“舞水端”导弹的国产化问题。可见，朝鲜可利用此次发射经验，在未来开发新的导弹。
发展了火箭／导弹测控技术虽然航天发射与导弹发射在弹道上有很大不同，但两者的试验测控技术是相近的，并可能由此发展出空天监视与导弹预警能力。通常，液体弹道导弹发动机关机约需5分钟，而弹头在火箭发动机关机后仍能不断获得高度，因此可飞行很远距离。但是运载火箭发动机工作时间需要更长——“银河”3需要大致9-10分钟，以便卫星获得恰当的高度和速度，而弹道在轨道高度逐步趋于平缓。实际上美国和其地区盟国利用此次启动的侦察器材，可以很快在发射之初分辨出此次是卫星还是远程导弹发射。如果此次发射失败中，是朝鲜自主发射遥测信号引爆了自毁系统，则说明朝鲜的场内测控技术已发展到一定水平，而未来对卫星的测控则可以发展朝鲜的空天监视与防御能力。
在“银河”3发射失败后不久，朝鲜声明将在不久再次试验发射卫星。我们不得不承认虽然朝鲜卫星发射一再失败，但是其利用多级火箭试验分别检验了不同导弹部件的性能。从另一方面看，其每次都完成了一定数量的导弹试验，这也许，是朝鲜坚持屡败屡试的根本原因。
[编辑／吴锴]