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海射運載火箭
天頂號與海射公司
目前在海射運載火箭方面，多國合作的天頂號(Zenit)獨霸一方。與前述空射運載火箭的方式相較，海射運載火箭則具有以下四種優勢：
1.海洋遼闊，佔地球表面積70%，體積龐大的運載火箭運輸較陸地運輸方便。
2.運載火箭於升空時位於海面上，因此避開了人口稠密的地區，在安全問題上獲得極大改善。
3.由於火箭發射區域的選擇範圍較陸地大，可使多節段(Stage)火箭的設計更加精進，發射方向亦不受限制，而且可選擇最佳的赤道海域，以獲得最大的地球自轉速度，使火箭的運載能力提高。
4.在同等條件下發射進入軌道的地球同步衛星，其酬載重量比在美國東南部NASA發射場的位置提高15%。
國際合作的海射公司
1995年4月，俄羅斯、美國、烏克蘭、挪威等國的幾家公司經過充分調查研究和可行性論證後，決定成立一家名為海射公司(Sea-Launch Co.)的跨國航太集團，並建造1套海上發射系統。該系統由：運載火箭、1座海上鑽油平台改裝而成的海上發射台，及1艘指揮船所組成。投資額達20億美元的SLC，美國波音商業太空公司(Boeing Commercial Space Co.)佔40%的股份、俄羅斯能源航太公司(RSC-Energia，即英格亞設計局)佔25%股份、挪威克瓦納爾公司(Kvaerner ASA)佔20%股份、烏克蘭南方設計局/機械製造科研生産聯合體(SDO Yuzhnoye/PO Yuzhmash)佔15%股份。
波音公司是在與麥道飛機公司於1996年底合併前，即著手研發海上發射系統。由於麥道公司的加入，波音公司擁有了美國三種主力運載火箭中的一種，即三角洲號(Delta)系列運載火箭。但美國航太業界一般的看法認為，這會影響波音公司發展海射系統的決心。對此，波音公司於1998年初公開宣示信心沒有動搖，並全力保證該系統能順利研發成功。
在克服了技術、法律和資金上的重重障礙後，SLC開始於1998年11月進行海上發射系統的初步測試，主要是在海面上進行將組裝暨指揮船與海上發射平台連結結構與火箭轉移系統的測試。自此之後，此一眾不同的衛星發射系統便正式進入了國際衛星發射市場。在發射費用方面，自海上發射每1kg約7000〜9000美元。
海上發射系統解析
由組裝暨指揮船、海上發射平台和運載火箭組成的海上發射系統，可謂開創了人類太空發展史的新紀元。
由克瓦納爾公司旗下的蘇格蘭格拉斯哥造船廠(Glasgow)設計建造的組裝暨指揮船(ACS，Assembly and Command Ship)長達221.2m(660ft)，舷寬36.4m(106ft)，標準排水量34000ton。除用於發射指揮外，還兼作運載火箭的處理設施，工作人員含船員約240人。該船主甲板之下的大部分區域爲開放空間，由防火隔艙隔開，但相互間有防火門連通。由南方設計局/聯合體提供的2節式火箭，及由能源航太公司提供的第3節火箭(即Upper Stage)就是在這些隔艙中進行發射前整備。能源航太公司還負責整合後火箭及飛行操作的管理工作，而南方設計局/科研聯合體則對火箭的處理和發射操作提供技術支援。
之所以要在海上發射台之外另建造1艘組裝暨指揮船，是考慮到發射時的安全問題。有了組裝暨指揮船，發射人員就可在發射前撤離海上發射平台。也正是因爲要用2艘船舶，SLC才決定把火箭處理工作放到組裝暨指揮船上。與在母港另行建造1座火箭處理設施相比，如此可降低發射成本。
可自行行駛的海上發射平台，係克瓦納爾公司從1座因火災而報廢的大型半潛式海上鑽油平台改造而成。改造後的奧德賽海上浮動發射平台(LP，Launch Platform Odyssey)上加裝了2條支撐樁，並將筏體加長至137m(450ft)，以便支撐因運載火箭、燃料放置其上，而使重量增加的發射平台能穩定的飄浮在海面上。整座平台重達30000ton，長149m(436ft)，寬75m(220ft)，高65.3m(241ft)。爲便於海上航行，平台裝置有2套動力系統，航速可達22km/h(12kt)。平台上的空調廠房可容納多枚火箭，並可爲68名工作人員供應生活之所需。
整套海上發射系統的主角，就是由烏克蘭南方設計局/科研聯合體所研製的天頂號運載火箭，但其第3節(Block DM)和酬載艙整流罩(Payload Fairing)分別由能源航太公司和波音公司製造。其設計上的優點是在赤道上發射可最充分利用地球的自轉力，因而可使運載能力得以提高，能將重達6000kg的酬載物送入地球同步轉移軌道(GTO)。目前採用的酬載艙整流罩直徑爲4m，高度11.39m，將來有可能採用5m直徑的整流罩。
天頂號運載火箭是俄國運載火箭家族中的最新型號，於1985年4月首次進行試射，爾後於該年的10月22日首次用於衛星發射任務。該型火箭分2節段的天頂2號(Zenit-2)和3節段的天頂3SL號(Zenit-3SL)兩種型式，海上發射系統係使用天頂3SL號(或稱為海射型天頂3號)為主力載具。
天頂3SL號火箭全高49.5m(不含酬載艙整流罩高度)，發射總重量469000kg，每具節段(Stage)的火箭發動機皆以俄國慣用的煤油與液態氧為推進劑。第3節高6.2m，直徑3.7m，裝用1具11D-58M發動機，真空推力7257kg(16000lb)；第2節高10.4m，直徑3.9m，裝用1具11D-513主發動機(Sustainer)，真空推力7983kg(17600lb)，亦可視客戶選擇的軌道高度選用真空推力84823kg(187000lb)的RD-120主發動機；第1節高32.9m，直徑3.9m，裝用1具RD-173發動機，海平面淨推力可達851860kg(1878000lb)。
海上發射系統作業流程
從距離母港約4800km的海上發射台上發射衛星，有不少繁複過程與技術上的難題需要克服。
首先，天頂3SL號火箭的3具節段由商船從俄羅斯和烏克蘭運到美國加州的母港長堤(Long Beach)，並存放在岸上的儲存設施內。當要進行發射時，火箭的節段將從儲存設施中拖出，並經過1個可收放的大型滾裝板轉運到組裝暨指揮船上，以進行升空前檢測。
天頂3SL號的2具節段放在甲板下船體後方最大的一個船艙內。船艙長約67m，寬30m左右，艙頂高度在18m上下。除對火箭第1及2節進行整備外，該船艙還用於整具火箭的裝配及安裝酬載(其酬載就是衛星)。還可存放3枚完成裝配及系統檢測的火箭，而且每枚火箭周圍都有足夠的工作空間。
包含衛星的第3節(Block DM)火箭，則在船體前端一個較小的艙房內進行垂直整備和燃料加注作業，垂直整備作業就是在密封無塵的空間內，將衛星安置到由2片整流罩構成的酬載艙中，之後再將該節火箭從垂直位置轉到水平位置。整個整備工作耗時較長，約需23個工作天的時間。
衛星的整備工作與火箭整備同時進行，此項作業亦可彈性調整先於母港岸上的酬載整備設施內實施。這座酬載整備設施是由波音商業太空公司建造，作業內容包括測試、加注燃料與酬載鎖接系統(Payload Docking System)銜接、封裝到酬載艙整流罩內和轉至水平位置等待與火箭整合。完成整備後，衛星運到組裝暨指揮船上，再與火箭本體銜接。衛星與火箭本體銜接約需2.5個工作天。
此時難題出現了──如何將完全裝配好的火箭(包括已加注推進劑的衛星)，從組裝暨指揮船轉移到海上發射平台存放。根據安排，這項轉移操作將在母港或SLC所指定之有防護措施的海域中完成；而爲確保組裝暨指揮船和海上發射平台能精確對準在一條線上，轉移工作需要在風浪較小的夜晚進行。一般情況下，組裝暨指揮船和海上發射平台分別停靠在碼頭兩側，爲轉移火箭，組裝暨指揮船要被拖到另一側，並使船尾面向海上發射平台前端；海上發射平台的後端則被拴在岸邊兩個柱子上，然後組裝暨指揮船緩慢退向海上發射平台，過程中還下錨2次以穩住船身。在組裝暨指揮船就轉移操作位置後，船舶與平台綁在一起，並固定於碼頭上。
準備就續後，火箭被推到延伸出去的水平位置滾裝板上，海上發射平台上火箭儲存庫底部的艙門亦打開；之後，從海上發射平台上方放下來的2具吊鈎被連結到火箭第1、2節的吊掛點上，將火箭吊離滾裝板，並倒退著進入火箭儲存庫，最後放到移動式運輸豎立裝置(Mobile Transporter/Erector Equipment)之上定位。SLC爲前述轉移程序規劃出2個工作天，以確保作業時的安全，但實際的吊運過程僅需數小時就可完成。
此後組裝暨指揮船和海上發射平台將駛往南太平洋的赤道海域的發射區完成發射任務。海射系統選定的海上發射區，多位於東經154∘的赤道海域，因為這裡的海象與氣候很適合進行海上發射作業。基於保護自然界生態的考量，發射的初期階段會稍有些傾角(偏北約1.25∘)，以使火箭的航跡不通過距發射區7000km處、位於赤道附近、屬厄瓜多爾(Ecuador)管轄的著名生態保育區加拉巴哥群島(Galapagos Islands)。發射後的火箭第2節則依規劃，墜落在距發射區約4800km的海域，而第3節(Block DM)則將跟隨著衛星一同進入軌道。稍有些傾角，對於火箭的運載能力不會有太大的影響。
到達發射區後，海上發射平台需用12～15個小時將海水以泵浦打進支撐樁內，使之下沉到發射所需的壓艙深度，以提高海上發射平台的穩定性。第2天，2艘船舶之間搭起一座便橋以便讓工作人員至發射平台作業，並輸入火箭用燃料至發射平台，而火箭就在儲存庫內完成最終整備工作。組裝暨指揮船和海上發射平台動用動態定位系統，以其在晃動不停的海面上保持穩定。第3天，組裝暨指揮船撤離到距海上發射平台4.8km左右的安全位置，準備執行發射相關程序，海上發射平台上只留下少數20位工作人員，將火箭用移動式運輸豎立裝置推出並豎立到發射台上。此時使用平衡系統，使平台的晃動程度限制在1∘以內。
發射前約5小時，火箭的自動控制程式開始啓動。1.5小時後，工作人員從海上發射台撤離。再過1小時，推進劑開始自動加注到火箭的燃料槽內。距離發動機點火還剩17分鐘時，移動式運輸豎立裝置從火箭上撤下，回到火箭儲存庫內歸位，儲存庫大門和棚頂關閉。
火箭在發射升空後，其第1節和第2節燃料燃燒完畢並依序分離，緊接著第3節(Block DM)將在升空後第523秒開始點火運轉，把衛星送入停泊軌道。第2850秒時，第3節(Block DM)再次點火，把衛星送入36536km×720km、傾角1.25∘的地球同步轉移軌道(GTO)。衛星與火箭分離的最後程序，在第3721秒時完成。
據SLC公開的資料顯示，天頂3SL號火箭的發射成功率為50%，相對的失敗率亦為50%，在歐美運載火箭的發射失敗率來說，可說是特別高，因其為一全新的火箭，須再加以改良使之發射成功率趨於穩定。
依每次往返發航行(按SLC的規劃，往返航行一次約需21天)與整備時間計算，海上發射系統每發射一次保守估計約需55個工作天，每年約可發射6次左右(SLC爲確保證每次發射皆能成功，亦決定採用每年6次的發射率)。若發射時程的安排再緊湊些，每年的發射率可提高至8次之多。而提高發射率另有一條途徑，就是將火箭的酬載物(衛星)整備作業留在前述母港的岸上設施內進行，也可縮短在組裝暨指揮船上整備的時間。
如市場需求量很大，就需再進一步提高發射率，並需對整套系統進行改良，包括研製用於穩定指揮控制船和海上發射台的系統，以便在海上或在赤道附近南太平洋島國吉里巴斯(Kiribati；位於SLC指定的海上發射區西北方約430km處)附近，一處設有安全防護設施的水面上，完成火箭從組裝暨指揮船轉移到發射平台的程序；另外，還要建設對停留在發射區域內的發射台進行支撐的基礎設施。但要達到10～12次的年發射量，發射平台就需長期停留在發射區內，或讓組裝暨指揮船在每次前往發射區時，一次裝載2～3枚的待射火箭。
海射系統發射任務精選
海上發射系統係於1998年10月30日起，展開組裝暨指揮船與海上發射平台之間火箭轉移系統的初步測試。1999年3月4日，在離加州母港320km的太平洋上，又進行了包括運載火箭系統在內的測試，測試項目包括火箭豎起直立、燃料加注和持續到發射前10秒左右的倒數計時。至此，SLC已確定海上發射系統可正式投入國際衛星發射市場，並初步訂定首次發射的時間爲1999年3月14日，發射區選在距離夏威夷東南2250km的太平洋上。
經過數次延遲，1999年3月27日天頂3SL號火箭自停泊在吉里巴斯附近的海上發射平台升空，將1枚美國銀河11號(Galaxy-11)衛星準確的送入預定軌道，這顯示著從海上發射衛星的構想已獲得初步成功。1999年10月8日，執行第2次任務的天頂3SL號運載火箭，順利的將美國1枚重達3.45ton的DIRECTV 1-R電視轉播/通訊衛星，送入客戶所指定的軌道上。
2000年3月12日，天頂3SL號火箭搭載1枚全球通信公司(ICO)的行動通信衛星F-1升空，在升空後467秒時，第1節火箭順利脫離，緊接著第2節火箭的發動機隨即點火啟動；然就在此時，SLC位於加州的地面控制中心失去了火箭的追蹤訊號，該枚火箭可能墜落在距離發射區4183km處的海裡。
事故發生後，SLC立即著手進行調查。3月16日，烏克蘭的南方設計局/科研聯合體宣佈已查明此次發射失敗的原因。烏克蘭的航太專家在分析發射前地面準備的資料時發現，在發射前的準備過程中，沒有向地面控制系統發出自動關閉火箭第2節燃料供應閥門的指令，因此導致系統發生漏氣現象，而閥門也沒有動作，第2節發動機的燃料槽壓力降低了60%，致使發動機未能進入正常工作狀態，在運作467秒時自動停止。另外，從遙測獲得的數據中未發現導致火箭停止運作的其他因素。
2004年6月29日天頂3SL號火箭載運1枚羅拉爾公司(Loral)製造的Telstar-18號通信衛星升空，衛星總重4780kg，載有54個轉頻器，包括16個Ku波段轉頻器和38個C波段轉頻器。該枚衛星主要提供亞太地區廣播、電視轉播、網際網路及其他通訊服務。但火箭在發射後，由於火箭的第3節(Block DM)發動機未能正常運作，致使衛星未能進入預定軌道。按計劃，衛星應到達東經13∘度、高度爲35786km的地球同步軌道(GEO/GSO)上。事後經SLC初步調查與分析後於7月2日表示，是第3節發動機於點燃後第54秒時突然自動關閉，致使衛星停留在21605km高的無用軌道上。
結論
從空中與海上採機動的方式發射運載火箭，不僅能滿足靠近赤道，依地球由西向東自轉的運動來發射的完美要求，還可充分利用現有的航空、航海技術，並具有投資少、成效快、技術風險小的特性；遼闊的天空，寬廣的海洋，有利於運載火箭機動發射和選擇最佳發射點，亦可充分發揮運輸工具的運載能力，和大幅減少發射場的建造費用和安全性問題。
以台灣目前發展的太空事業來說，未來的或許可採空中發射或海上發射發展自天弓2型(TK-II)防空飛彈放大版的小型探空/實驗衛星運載火箭，以節省自陸地發射與委託外商發射的昂貴成本，並藉此提升台灣的航太工業技術能量。
天頂號與海射公司
目前在海射運載火箭方面，多國合作的天頂號(Zenit)獨霸一方。與前述空射運載火箭的方式相較，海射運載火箭則具有以下四種優勢：
1.海洋遼闊，佔地球表面積70%，體積龐大的運載火箭運輸較陸地運輸方便。
2.運載火箭於升空時位於海面上，因此避開了人口稠密的地區，在安全問題上獲得極大改善。
3.由於火箭發射區域的選擇範圍較陸地大，可使多節段(Stage)火箭的設計更加精進，發射方向亦不受限制，而且可選擇最佳的赤道海域，以獲得最大的地球自轉速度，使火箭的運載能力提高。
4.在同等條件下發射進入軌道的地球同步衛星，其酬載重量比在美國東南部NASA發射場的位置提高15%。
國際合作的海射公司
1995年4月，俄羅斯、美國、烏克蘭、挪威等國的幾家公司經過充分調查研究和可行性論證後，決定成立一家名為海射公司(Sea-Launch Co.)的跨國航太集團，並建造1套海上發射系統。該系統由：運載火箭、1座海上鑽油平台改裝而成的海上發射台，及1艘指揮船所組成。投資額達20億美元的SLC，美國波音商業太空公司(Boeing Commercial Space Co.)佔40%的股份、俄羅斯能源航太公司(RSC-Energia，即英格亞設計局)佔25%股份、挪威克瓦納爾公司(Kvaerner ASA)佔20%股份、烏克蘭南方設計局/機械製造科研生産聯合體(SDO Yuzhnoye/PO Yuzhmash)佔15%股份。
波音公司是在與麥道飛機公司於1996年底合併前，即著手研發海上發射系統。由於麥道公司的加入，波音公司擁有了美國三種主力運載火箭中的一種，即三角洲號(Delta)系列運載火箭。但美國航太業界一般的看法認為，這會影響波音公司發展海射系統的決心。對此，波音公司於1998年初公開宣示信心沒有動搖，並全力保證該系統能順利研發成功。
在克服了技術、法律和資金上的重重障礙後，SLC開始於1998年11月進行海上發射系統的初步測試，主要是在海面上進行將組裝暨指揮船與海上發射平台連結結構與火箭轉移系統的測試。自此之後，此一眾不同的衛星發射系統便正式進入了國際衛星發射市場。在發射費用方面，自海上發射每1kg約7000〜9000美元。
海上發射系統解析
由組裝暨指揮船、海上發射平台和運載火箭組成的海上發射系統，可謂開創了人類太空發展史的新紀元。
由克瓦納爾公司旗下的蘇格蘭格拉斯哥造船廠(Glasgow)設計建造的組裝暨指揮船(ACS，Assembly and Command Ship)長達221.2m(660ft)，舷寬36.4m(106ft)，標準排水量34000ton。除用於發射指揮外，還兼作運載火箭的處理設施，工作人員含船員約240人。該船主甲板之下的大部分區域爲開放空間，由防火隔艙隔開，但相互間有防火門連通。由南方設計局/聯合體提供的2節式火箭，及由能源航太公司提供的第3節火箭(即Upper Stage)就是在這些隔艙中進行發射前整備。能源航太公司還負責整合後火箭及飛行操作的管理工作，而南方設計局/科研聯合體則對火箭的處理和發射操作提供技術支援。
之所以要在海上發射台之外另建造1艘組裝暨指揮船，是考慮到發射時的安全問題。有了組裝暨指揮船，發射人員就可在發射前撤離海上發射平台。也正是因爲要用2艘船舶，SLC才決定把火箭處理工作放到組裝暨指揮船上。與在母港另行建造1座火箭處理設施相比，如此可降低發射成本。
可自行行駛的海上發射平台，係克瓦納爾公司從1座因火災而報廢的大型半潛式海上鑽油平台改造而成。改造後的奧德賽海上浮動發射平台(LP，Launch Platform Odyssey)上加裝了2條支撐樁，並將筏體加長至137m(450ft)，以便支撐因運載火箭、燃料放置其上，而使重量增加的發射平台能穩定的飄浮在海面上。整座平台重達30000ton，長149m(436ft)，寬75m(220ft)，高65.3m(241ft)。爲便於海上航行，平台裝置有2套動力系統，航速可達22km/h(12kt)。平台上的空調廠房可容納多枚火箭，並可爲68名工作人員供應生活之所需。
整套海上發射系統的主角，就是由烏克蘭南方設計局/科研聯合體所研製的天頂號運載火箭，但其第3節(Block DM)和酬載艙整流罩(Payload Fairing)分別由能源航太公司和波音公司製造。其設計上的優點是在赤道上發射可最充分利用地球的自轉力，因而可使運載能力得以提高，能將重達6000kg的酬載物送入地球同步轉移軌道(GTO)。目前採用的酬載艙整流罩直徑爲4m，高度11.39m，將來有可能採用5m直徑的整流罩。
天頂號運載火箭是俄國運載火箭家族中的最新型號，於1985年4月首次進行試射，爾後於該年的10月22日首次用於衛星發射任務。該型火箭分2節段的天頂2號(Zenit-2)和3節段的天頂3SL號(Zenit-3SL)兩種型式，海上發射系統係使用天頂3SL號(或稱為海射型天頂3號)為主力載具。
天頂3SL號火箭全高49.5m(不含酬載艙整流罩高度)，發射總重量469000kg，每具節段(Stage)的火箭發動機皆以俄國慣用的煤油與液態氧為推進劑。第3節高6.2m，直徑3.7m，裝用1具11D-58M發動機，真空推力7257kg(16000lb)；第2節高10.4m，直徑3.9m，裝用1具11D-513主發動機(Sustainer)，真空推力7983kg(17600lb)，亦可視客戶選擇的軌道高度選用真空推力84823kg(187000lb)的RD-120主發動機；第1節高32.9m，直徑3.9m，裝用1具RD-173發動機，海平面淨推力可達851860kg(1878000lb)。
海上發射系統作業流程
從距離母港約4800km的海上發射台上發射衛星，有不少繁複過程與技術上的難題需要克服。
首先，天頂3SL號火箭的3具節段由商船從俄羅斯和烏克蘭運到美國加州的母港長堤(Long Beach)，並存放在岸上的儲存設施內。當要進行發射時，火箭的節段將從儲存設施中拖出，並經過1個可收放的大型滾裝板轉運到組裝暨指揮船上，以進行升空前檢測。
天頂3SL號的2具節段放在甲板下船體後方最大的一個船艙內。船艙長約67m，寬30m左右，艙頂高度在18m上下。除對火箭第1及2節進行整備外，該船艙還用於整具火箭的裝配及安裝酬載(其酬載就是衛星)。還可存放3枚完成裝配及系統檢測的火箭，而且每枚火箭周圍都有足夠的工作空間。
包含衛星的第3節(Block DM)火箭，則在船體前端一個較小的艙房內進行垂直整備和燃料加注作業，垂直整備作業就是在密封無塵的空間內，將衛星安置到由2片整流罩構成的酬載艙中，之後再將該節火箭從垂直位置轉到水平位置。整個整備工作耗時較長，約需23個工作天的時間。
衛星的整備工作與火箭整備同時進行，此項作業亦可彈性調整先於母港岸上的酬載整備設施內實施。這座酬載整備設施是由波音商業太空公司建造，作業內容包括測試、加注燃料與酬載鎖接系統(Payload Docking System)銜接、封裝到酬載艙整流罩內和轉至水平位置等待與火箭整合。完成整備後，衛星運到組裝暨指揮船上，再與火箭本體銜接。衛星與火箭本體銜接約需2.5個工作天。
此時難題出現了──如何將完全裝配好的火箭(包括已加注推進劑的衛星)，從組裝暨指揮船轉移到海上發射平台存放。根據安排，這項轉移操作將在母港或SLC所指定之有防護措施的海域中完成；而爲確保組裝暨指揮船和海上發射平台能精確對準在一條線上，轉移工作需要在風浪較小的夜晚進行。一般情況下，組裝暨指揮船和海上發射平台分別停靠在碼頭兩側，爲轉移火箭，組裝暨指揮船要被拖到另一側，並使船尾面向海上發射平台前端；海上發射平台的後端則被拴在岸邊兩個柱子上，然後組裝暨指揮船緩慢退向海上發射平台，過程中還下錨2次以穩住船身。在組裝暨指揮船就轉移操作位置後，船舶與平台綁在一起，並固定於碼頭上。
準備就續後，火箭被推到延伸出去的水平位置滾裝板上，海上發射平台上火箭儲存庫底部的艙門亦打開；之後，從海上發射平台上方放下來的2具吊鈎被連結到火箭第1、2節的吊掛點上，將火箭吊離滾裝板，並倒退著進入火箭儲存庫，最後放到移動式運輸豎立裝置(Mobile Transporter/Erector Equipment)之上定位。SLC爲前述轉移程序規劃出2個工作天，以確保作業時的安全，但實際的吊運過程僅需數小時就可完成。
此後組裝暨指揮船和海上發射平台將駛往南太平洋的赤道海域的發射區完成發射任務。海射系統選定的海上發射區，多位於東經154∘的赤道海域，因為這裡的海象與氣候很適合進行海上發射作業。基於保護自然界生態的考量，發射的初期階段會稍有些傾角(偏北約1.25∘)，以使火箭的航跡不通過距發射區7000km處、位於赤道附近、屬厄瓜多爾(Ecuador)管轄的著名生態保育區加拉巴哥群島(Galapagos Islands)。發射後的火箭第2節則依規劃，墜落在距發射區約4800km的海域，而第3節(Block DM)則將跟隨著衛星一同進入軌道。稍有些傾角，對於火箭的運載能力不會有太大的影響。
到達發射區後，海上發射平台需用12～15個小時將海水以泵浦打進支撐樁內，使之下沉到發射所需的壓艙深度，以提高海上發射平台的穩定性。第2天，2艘船舶之間搭起一座便橋以便讓工作人員至發射平台作業，並輸入火箭用燃料至發射平台，而火箭就在儲存庫內完成最終整備工作。組裝暨指揮船和海上發射平台動用動態定位系統，以其在晃動不停的海面上保持穩定。第3天，組裝暨指揮船撤離到距海上發射平台4.8km左右的安全位置，準備執行發射相關程序，海上發射平台上只留下少數20位工作人員，將火箭用移動式運輸豎立裝置推出並豎立到發射台上。此時使用平衡系統，使平台的晃動程度限制在1∘以內。
發射前約5小時，火箭的自動控制程式開始啓動。1.5小時後，工作人員從海上發射台撤離。再過1小時，推進劑開始自動加注到火箭的燃料槽內。距離發動機點火還剩17分鐘時，移動式運輸豎立裝置從火箭上撤下，回到火箭儲存庫內歸位，儲存庫大門和棚頂關閉。
火箭在發射升空後，其第1節和第2節燃料燃燒完畢並依序分離，緊接著第3節(Block DM)將在升空後第523秒開始點火運轉，把衛星送入停泊軌道。第2850秒時，第3節(Block DM)再次點火，把衛星送入36536km×720km、傾角1.25∘的地球同步轉移軌道(GTO)。衛星與火箭分離的最後程序，在第3721秒時完成。
據SLC公開的資料顯示，天頂3SL號火箭的發射成功率為50%，相對的失敗率亦為50%，在歐美運載火箭的發射失敗率來說，可說是特別高，因其為一全新的火箭，須再加以改良使之發射成功率趨於穩定。
依每次往返發航行(按SLC的規劃，往返航行一次約需21天)與整備時間計算，海上發射系統每發射一次保守估計約需55個工作天，每年約可發射6次左右(SLC爲確保證每次發射皆能成功，亦決定採用每年6次的發射率)。若發射時程的安排再緊湊些，每年的發射率可提高至8次之多。而提高發射率另有一條途徑，就是將火箭的酬載物(衛星)整備作業留在前述母港的岸上設施內進行，也可縮短在組裝暨指揮船上整備的時間。
如市場需求量很大，就需再進一步提高發射率，並需對整套系統進行改良，包括研製用於穩定指揮控制船和海上發射台的系統，以便在海上或在赤道附近南太平洋島國吉里巴斯(Kiribati；位於SLC指定的海上發射區西北方約430km處)附近，一處設有安全防護設施的水面上，完成火箭從組裝暨指揮船轉移到發射平台的程序；另外，還要建設對停留在發射區域內的發射台進行支撐的基礎設施。但要達到10～12次的年發射量，發射平台就需長期停留在發射區內，或讓組裝暨指揮船在每次前往發射區時，一次裝載2～3枚的待射火箭。
海射系統發射任務精選
海上發射系統係於1998年10月30日起，展開組裝暨指揮船與海上發射平台之間火箭轉移系統的初步測試。1999年3月4日，在離加州母港320km的太平洋上，又進行了包括運載火箭系統在內的測試，測試項目包括火箭豎起直立、燃料加注和持續到發射前10秒左右的倒數計時。至此，SLC已確定海上發射系統可正式投入國際衛星發射市場，並初步訂定首次發射的時間爲1999年3月14日，發射區選在距離夏威夷東南2250km的太平洋上。
經過數次延遲，1999年3月27日天頂3SL號火箭自停泊在吉里巴斯附近的海上發射平台升空，將1枚美國銀河11號(Galaxy-11)衛星準確的送入預定軌道，這顯示著從海上發射衛星的構想已獲得初步成功。1999年10月8日，執行第2次任務的天頂3SL號運載火箭，順利的將美國1枚重達3.45ton的DIRECTV 1-R電視轉播/通訊衛星，送入客戶所指定的軌道上。
2000年3月12日，天頂3SL號火箭搭載1枚全球通信公司(ICO)的行動通信衛星F-1升空，在升空後467秒時，第1節火箭順利脫離，緊接著第2節火箭的發動機隨即點火啟動；然就在此時，SLC位於加州的地面控制中心失去了火箭的追蹤訊號，該枚火箭可能墜落在距離發射區4183km處的海裡。
事故發生後，SLC立即著手進行調查。3月16日，烏克蘭的南方設計局/科研聯合體宣佈已查明此次發射失敗的原因。烏克蘭的航太專家在分析發射前地面準備的資料時發現，在發射前的準備過程中，沒有向地面控制系統發出自動關閉火箭第2節燃料供應閥門的指令，因此導致系統發生漏氣現象，而閥門也沒有動作，第2節發動機的燃料槽壓力降低了60%，致使發動機未能進入正常工作狀態，在運作467秒時自動停止。另外，從遙測獲得的數據中未發現導致火箭停止運作的其他因素。
2004年6月29日天頂3SL號火箭載運1枚羅拉爾公司(Loral)製造的Telstar-18號通信衛星升空，衛星總重4780kg，載有54個轉頻器，包括16個Ku波段轉頻器和38個C波段轉頻器。該枚衛星主要提供亞太地區廣播、電視轉播、網際網路及其他通訊服務。但火箭在發射後，由於火箭的第3節(Block DM)發動機未能正常運作，致使衛星未能進入預定軌道。按計劃，衛星應到達東經13∘度、高度爲35786km的地球同步軌道(GEO/GSO)上。事後經SLC初步調查與分析後於7月2日表示，是第3節發動機於點燃後第54秒時突然自動關閉，致使衛星停留在21605km高的無用軌道上。
結論
從空中與海上採機動的方式發射運載火箭，不僅能滿足靠近赤道，依地球由西向東自轉的運動來發射的完美要求，還可充分利用現有的航空、航海技術，並具有投資少、成效快、技術風險小的特性；遼闊的天空，寬廣的海洋，有利於運載火箭機動發射和選擇最佳發射點，亦可充分發揮運輸工具的運載能力，和大幅減少發射場的建造費用和安全性問題。
以台灣目前發展的太空事業來說，未來的或許可採空中發射或海上發射發展自天弓2型(TK-II)防空飛彈放大版的小型探空/實驗衛星運載火箭，以節省自陸地發射與委託外商發射的昂貴成本，並藉此提升台灣的航太工業技術能量。
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