每一個(ge) 航天器都是一顆種子
承載了人類的航天夢
每一處發射場都肩負著
我們(men) 對太空奧秘的不懈探索
隨著“嫦娥五號”成功地挖回了月球樣品
最近刮起了一股航天熱
不過對普通人來說
每次航天的注意力可能大都聚焦在
運載火箭和它搭載的衛星、飛船
乃至航天員身上
而事實上,一個(ge) 個(ge) 震撼人心的航天工程
都要從(cong) 航天發射場啟航
這是今年11月24日“嫦娥五號”
在文昌航天發射場發射升空的場景
位於(yu) 海南的文昌發射場是我國第四個(ge) 航天發射場
同時也是首個(ge) 濱海航天發射場
與(yu) 我國其他三個(ge) 航天發射場相比
文昌發射場具有
低緯度、交通便利、安全性高等特點
所以
航天發射場的選址應該主要考慮哪些因素?
如何為(wei) 不同類型的航天器選擇合適的發射場?
航 天 發 射 場 的 選 址
航天發射場場址的選擇
是發射場規劃建設的基礎和先決(jue) 條件
是一項綜合性、多學科的複雜係統工程
任何一個(ge) 航天發射場場址的選擇
主要都是以航天器、運載火箭的發射使用需求
作為(wei) 選址建設的出發點和基礎的
涉及因素眾(zhong) 多,主要包括以下幾個(ge) 方麵
安 全 因 素
安全是航天發射的首要條件
理想的航天發射場應選在
地廣人稀的戈壁、沙漠地帶或者海邊
因為(wei) 即便火箭發射成功
中途掉落的殘骸也可能危及周邊居民的生命安全
尤其當發射載人航天器時
飛船逃逸的著陸場比正常返回的著陸場還重要
所以在以發射台為(wei) 原點
延發射方向的一個(ge) 扇形麵內(nei) 要無建築和人員
以便於(yu) 航天員的逃生
位 置 因 素
衛星在發射過程中需要消耗大量燃料
來達到離開地球表麵的需求
若能借助地球自轉本身帶來的速度就很關(guan) 鍵
地球低緯度速度較高,赤道最高速度為(wei) 465米/秒
高緯度速度較低,南北緯60°地區約為(wei) 232米/秒
地球不同緯度的表麵速度
對於(yu) 不同用途或類型的航天器及運載火箭
發射場的地理位置要求不同,一般來說
發射自西向東(dong) 的衛星和地球靜止衛星
最好更多借用地球自轉,從(cong) 緯度低的地方發射
發射自東(dong) 向西的衛星
從(cong) 高緯度出發則更容易克服地球自轉
氣 候 因 素
有利的天氣條件對航天發射也十分重要
幹旱少雨、雷電少、溫差變化不大
風速小、濕度低、氣候穩定的環境
這樣可以增加衛星的年試驗周期和允許發射的時間
同時也有利於(yu) 航天器的發射和跟蹤
交 通 因 素
火箭發射所需的設備和儀(yi) 器數量繁多
各部分零件很難運輸
因此航天發射場對運輸條件有很大依賴
通常發射場要選在靠近鐵路沿線的平坦地區
這樣修建鐵路支線比較便利
另外也可選在靠近大型港口的地區,通過水運運輸
而且相比於(yu) 鐵路運輸
水路運輸不受隧道直徑的限製
如長征二號係列火箭由於(yu) 受到鐵路運輸的限製
其組件的最大直徑隻能限製在3.5米
用水運的話便不存在這樣的問題
長征五號係列火箭
目前我國已建成四個(ge) 陸上航天發射場分別是:
酒泉發射場、西昌發射場
太原發射場、文昌發射場
形成了沿海內(nei) 陸相結合、高低緯度相結合
各種射向範圍相結合的格局
01
酒泉發射場
酒泉發射場位於(yu)
內(nei) 蒙古與(yu) 甘肅交界的巴丹吉林沙漠西緣
屬溫帶沙漠性氣候,全年幹旱少雨,雷電日少
容易滿足發射條件和監測條件
每年約有300天可進行發射試驗
酒泉發射場又稱“東(dong) 風航天城”
前身是我國最早建成的導彈發射基地
——東(dong) 風基地
863計劃載人航天工程啟動後
這裏被擴建成航天發射場
現在已經是世界三大航天發射場之一
1970年4月24日
中國第一顆人造衛星——東(dong) 方紅一號
就是在這裏由長征一號運載火箭成功發射升空
自此,中國成為(wei) 了繼蘇聯、美國、法國、日本後的
世界上第五個(ge) 獨立研製衛星並發射上天的國家
酒泉發射場也是我國目前唯一的載人航天發射場
2003年10月15日,中國第一艘載人飛船
神舟五號從(cong) 酒泉衛星發射場發射
將航天員楊利偉(wei) 以及一麵具有特殊意義(yi) 的中國國旗
送入太空,也使得中國成為(wei) 了
世界第三個(ge) 掌握載人航天技術的國家
02
西昌發射場
西昌發射場位於(yu) 四川大涼山峽穀腹地
這裏約北緯28.5°,緯度相對較低,距離赤道較近
通常發射地球同步軌道衛星等
如各類廣播通信衛星、北鬥導航衛星
從(cong) 該發射場起飛,能讓衛星入軌距離較近
並可充分利用地球自轉
消耗較少的燃料就能到達預定軌道
同時,西昌屬於(yu) 亞(ya) 熱帶高原季風氣候
氣候穩定,全年地麵風力柔和適中
溫度變化較小,常年平均氣溫為(wei) 17℃
是我國年氣溫變化最小的地區之一
每年的雨季隻有6~9月,且多半是夜雨
晴天長達320天
最重要的是幾乎沒有霧日,空氣能見度極高
增加了發射的試驗周期和允許發射的時間
這裏主要承擔地球同步軌道衛星
通信、廣播、氣象衛星等試驗發射和應用發射任務
2020年6月23日,我國北鬥三號全球衛星導航係統
最後一顆組網衛星就是在這裏發射的
同時也標誌著北鬥麵向全球開啟高精度的
定位、導航、授時和國際搜救等服務
執行發射任務的長征三號乙運載火箭
前不久發射的嫦娥五號的“前輩”
中國第一顆繞月探測衛星——嫦娥一號
就是在西昌衛星發射場
於(yu) 2007年10月24日發射升空
實現了中華民族的千年奔月夢想
03
太原發射場
太原發射場地處晉西北黃土高原
平均海拔1500米以上
若麵臨(lin) 同樣的飛行海拔高度
在這裏發射的火箭起飛高度
相當於(yu) 在低海拔發射的火箭飛行了約20秒的高度
同時這裏每年無霜期僅(jin) 90餘(yu) 天,最低溫度達-40℃
自然環境不如其他發射場
但特殊的經緯度使這裏成為(wei)
我國近地、極地軌道衛星發射最理想的場所
這裏通常發射氣象、資源等太陽同步軌道衛星
我們(men) 熟知的“風雲(yun) 一號”、“風雲(yun) 三號”係列衛星、
“資源”係列衛星等都是從(cong) 這裏成功發射的
1988年9月7日我國第一顆氣象衛星
“風雲(yun) 一號”成功在太原衛星發射場發射
這是我國首次向極地軌道發射傳(chuan) 輸性遙感衛星
標誌著航天發射能力達到新高度
風雲(yun) 一號A星在太原衛星發射中心發射升空
而在與(yu) 其他國家組網發射“銥”星等任務時
更是向全世界展示了
中國作為(wei) 世界航天大國的良好形象
發射過巴遙一號、銥星的長二丙火箭
04
文昌發射場
文昌航天發射場位於(yu) 中國海南省文昌市龍樓鎮
是中國首個(ge) 濱海航天發射基地
也是世界上為(wei) 數不多的低緯度發射場
相較於(yu) 酒泉、西昌、太原等較高緯度發射場
在文昌發射基地同型號火箭推力將會(hui) 增加10%左右
此外,由於(yu) 可以充分利用地球自轉的能量
也可達到節省自帶能源、延長運行壽命的目的
實際上,國際上之所以公認圭亞(ya) 那發射場
為(wei) 理想的發射場也是基於(yu) 相同的原因
圖源維基百科
且相較於(yu) 其他三個(ge) 內(nei) 陸衛星發射場來說
文昌發射場地處在濱海地區
臨(lin) 近的港口可以停泊運送大型火箭的船艦
通過海運方式火箭的大小就不受鐵軌的限製
另外,從(cong) 海南島發射的火箭
其發射方向1000公裏範圍內(nei) 是茫茫大海
因此墜落的殘骸也不易造成意外
如果說酒泉發射場是四個(ge) 發射場中的“老大哥”
那文昌發射場就是今年的“當紅炸子雞”
昨天,中型運載火箭長征八號的首飛
就是在文昌發射場完成的
而且今年兩(liang) 次重要的深空探測都是從(cong) 文昌啟程
7月23日,中國首次火星探測任務
“天問一號”探測器就是在文昌發射場成功發射的
11月24日中國的首次月球采樣返回任務
“嫦娥五號”也是從(cong) 文昌發射場出發的
此外
中國除了以上四個(ge) 陸上的航天發射場外
還有一個(ge) 可移動的海上發射場
相比陸地發射場,海上發射場最大優(you) 勢是可移動
可以移動到赤道0度附近發射
這樣最節省火箭燃料,提高火箭運載能力
其次就是周圍都是海
不用擔心火箭殘骸掉落產(chan) 生事故
2019年6月5日
我國在黃海海域用長征十一號海射運載火箭
將技術試驗衛星捕風一號A、B星及五顆商業(ye) 衛星
順利送入預定軌道
至此,中國首次海上發射取得圓滿成功
每一個(ge) 航天器都是一顆種子
承載了人類的航天夢
每一處發射場都肩負著
我們(men) 對太空奧秘的不懈探索的責任
中國應該飛得更遠
中國也有能力飛得更遠
參考文獻:
國家航天局. https://www.cnsa.gov.cn/
《2019全球航天發射場報告》,https://aerospace.csis.org/
穆山,蒲婷.航天發射場選址條件與(yu) 場址勘選方法[J].飛行器測控學報,2011,30(01):11-15.
譚惠文,徐曉帆.全球航天發射狀場現狀分析[J].國際太空,2019(06):49-53.
話題
最後問大家一個(ge) 問題
航天發射場和航天發射中心有什麽(me) 區別?
我國有幾個(ge) 航天發射中心?
- END -
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