每一個(gè)航天器都是一顆種子
承載了人類的航天夢(mèng)
每一處發(fā)射場(chǎng)都肩負(fù)著
我們對(duì)太空奧秘的不懈探索
隨著“嫦娥五號(hào)”成功地挖回了月球樣品
最近刮起了一股航天熱
不過對(duì)普通人來說
每次航天的注意力可能大都聚焦在
運(yùn)載火箭和它搭載的衛(wèi)星、飛船
乃至航天員身上
而事實(shí)上，一個(gè)個(gè)震撼人心的航天工程
都要從航天發(fā)射場(chǎng)啟航
這是今年11月24日“嫦娥五號(hào)”
在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空的場(chǎng)景
位于海南的文昌發(fā)射場(chǎng)是我國(guó)第四個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)
同時(shí)也是首個(gè)濱海航天發(fā)射場(chǎng)
與我國(guó)其他三個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)相比
文昌發(fā)射場(chǎng)具有
低緯度、交通便利、安全性高等特點(diǎn)
所以
航天發(fā)射場(chǎng)的選址應(yīng)該主要考慮哪些因素？
如何為不同類型的航天器選擇合適的發(fā)射場(chǎng)？
航 天 發(fā) 射 場(chǎng) 的 選 址
航天發(fā)射場(chǎng)場(chǎng)址的選擇
是發(fā)射場(chǎng)規(guī)劃建設(shè)的基礎(chǔ)和先決條件
是一項(xiàng)綜合性、多學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)工程
任何一個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)場(chǎng)址的選擇
主要都是以航天器、運(yùn)載火箭的發(fā)射使用需求
作為選址建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)和基礎(chǔ)的
涉及因素眾多，主要包括以下幾個(gè)方面
安 全 因 素
安全是航天發(fā)射的首要條件
理想的航天發(fā)射場(chǎng)應(yīng)選在
地廣人稀的戈壁、沙漠地帶或者海邊
因?yàn)榧幢慊鸺l(fā)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(dāng)發(fā)射載人航天器時(shí)
飛船逃逸的著陸場(chǎng)比正常返回的著陸場(chǎng)還重要
所以在以發(fā)射臺(tái)為原點(diǎn)
延發(fā)射方向的一個(gè)扇形面內(nèi)要無建筑和人員
以便于航天員的逃生
位 置 因 素
衛(wèi)星在發(fā)射過程中需要消耗大量燃料
來達(dá)到離開地球表面的需求
若能借助地球自轉(zhuǎn)本身帶來的速度就很關(guān)鍵
地球低緯度速度較高，赤道最高速度為465米/秒
高緯度速度較低，南北緯60°地區(qū)約為232米/秒
地球不同緯度的表面速度
對(duì)于不同用途或類型的航天器及運(yùn)載火箭
發(fā)射場(chǎng)的地理位置要求不同，一般來說
發(fā)射自西向東的衛(wèi)星和地球靜止衛(wèi)星
最好更多借用地球自轉(zhuǎn)，從緯度低的地方發(fā)射
發(fā)射自東向西的衛(wèi)星
從高緯度出發(fā)則更容易克服地球自轉(zhuǎn)
氣 候 因 素
有利的天氣條件對(duì)航天發(fā)射也十分重要
干旱少雨、雷電少、溫差變化不大
風(fēng)速小、濕度低、氣候穩(wěn)定的環(huán)境
這樣可以增加衛(wèi)星的年試驗(yàn)周期和允許發(fā)射的時(shí)間
同時(shí)也有利于航天器的發(fā)射和跟蹤
交 通 因 素
火箭發(fā)射所需的設(shè)備和儀器數(shù)量繁多
各部分零件很難運(yùn)輸
因此航天發(fā)射場(chǎng)對(duì)運(yùn)輸條件有很大依賴
通常發(fā)射場(chǎng)要選在靠近鐵路沿線的平坦地區(qū)
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(qū)，通過水運(yùn)運(yùn)輸
而且相比于鐵路運(yùn)輸
水路運(yùn)輸不受隧道直徑的限制
如長(zhǎng)征二號(hào)系列火箭由于受到鐵路運(yùn)輸?shù)南拗?br>
其組件的最大直徑只能限制在3.5米
用水運(yùn)的話便不存在這樣的問題
長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭
目前我國(guó)已建成四個(gè)陸上航天發(fā)射場(chǎng)分別是：
酒泉發(fā)射場(chǎng)、西昌發(fā)射場(chǎng)
太原發(fā)射場(chǎng)、文昌發(fā)射場(chǎng)
形成了沿海內(nèi)陸相結(jié)合、高低緯度相結(jié)合
各種射向范圍相結(jié)合的格局
01
酒泉發(fā)射場(chǎng)
酒泉發(fā)射場(chǎng)位于
內(nèi)蒙古與甘肅交界的巴丹吉林沙漠西緣
屬溫帶沙漠性氣候，全年干旱少雨，雷電日少
容易滿足發(fā)射條件和監(jiān)測(cè)條件
每年約有300天可進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)
酒泉發(fā)射場(chǎng)又稱“東風(fēng)航天城”
前身是我國(guó)最早建成的導(dǎo)彈發(fā)射基地
——東風(fēng)基地
863計(jì)劃載人航天工程啟動(dòng)后
這里被擴(kuò)建成航天發(fā)射場(chǎng)
現(xiàn)在已經(jīng)是世界三大航天發(fā)射場(chǎng)之一
1970年4月24日
中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星——東方紅一號(hào)
就是在這里由長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空
自此，中國(guó)成為了繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本后的
世界上第五個(gè)獨(dú)立研制衛(wèi)星并發(fā)射上天的國(guó)家
酒泉發(fā)射場(chǎng)也是我國(guó)目前唯一的載人航天發(fā)射場(chǎng)
2003年10月15日，中國(guó)第一艘載人飛船
神舟五號(hào)從酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)發(fā)射
將航天員楊利偉以及一面具有特殊意義的中國(guó)國(guó)旗
送入太空，也使得中國(guó)成為了
世界第三個(gè)掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家
02
西昌發(fā)射場(chǎng)
西昌發(fā)射場(chǎng)位于四川大涼山峽谷腹地
這里約北緯28.5°，緯度相對(duì)較低，距離赤道較近
通常發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星等
如各類廣播通信衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星
從該發(fā)射場(chǎng)起飛，能讓衛(wèi)星入軌距離較近
并可充分利用地球自轉(zhuǎn)
消耗較少的燃料就能到達(dá)預(yù)定軌道
同時(shí)，西昌屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候
氣候穩(wěn)定，全年地面風(fēng)力柔和適中
溫度變化較小，常年平均氣溫為17℃
是我國(guó)年氣溫變化最小的地區(qū)之一
每年的雨季只有6~9月，且多半是夜雨
晴天長(zhǎng)達(dá)320天
最重要的是幾乎沒有霧日，空氣能見度極高
增加了發(fā)射的試驗(yàn)周期和允許發(fā)射的時(shí)間
這里主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星
通信、廣播、氣象衛(wèi)星等試驗(yàn)發(fā)射和應(yīng)用發(fā)射任務(wù)
2020年6月23日，我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星就是在這里發(fā)射的
同時(shí)也標(biāo)志著北斗面向全球開啟高精度的
定位、導(dǎo)航、授時(shí)和國(guó)際搜救等服務(wù)
執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭
前不久發(fā)射的嫦娥五號(hào)的“前輩”
中國(guó)第一顆繞月探測(cè)衛(wèi)星——嫦娥一號(hào)
就是在西昌衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)
于2007年10月24日發(fā)射升空
實(shí)現(xiàn)了中華民族的千年奔月夢(mèng)想
03
太原發(fā)射場(chǎng)
太原發(fā)射場(chǎng)地處晉西北黃土高原
平均海拔1500米以上
若面臨同樣的飛行海拔高度
在這里發(fā)射的火箭起飛高度
相當(dāng)于在低海拔發(fā)射的火箭飛行了約20秒的高度
同時(shí)這里每年無霜期僅90余天，最低溫度達(dá)-40℃
自然環(huán)境不如其他發(fā)射場(chǎng)
但特殊的經(jīng)緯度使這里成為
我國(guó)近地、極地軌道衛(wèi)星發(fā)射最理想的場(chǎng)所
這里通常發(fā)射氣象、資源等太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星
我們熟知的“風(fēng)云一號(hào)”、“風(fēng)云三號(hào)”系列衛(wèi)星、
“資源”系列衛(wèi)星等都是從這里成功發(fā)射的
1988年9月7日我國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星
“風(fēng)云一號(hào)”成功在太原衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)發(fā)射
這是我國(guó)首次向極地軌道發(fā)射傳輸性遙感衛(wèi)星
標(biāo)志著航天發(fā)射能力達(dá)到新高度
風(fēng)云一號(hào)A星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空
而在與其他國(guó)家組網(wǎng)發(fā)射“銥”星等任務(wù)時(shí)
更是向全世界展示了
中國(guó)作為世界航天大國(guó)的良好形象
發(fā)射過巴遙一號(hào)、銥星的長(zhǎng)二丙火箭
04
文昌發(fā)射場(chǎng)
文昌航天發(fā)射場(chǎng)位于中國(guó)海南省文昌市龍樓鎮(zhèn)
是中國(guó)首個(gè)濱海航天發(fā)射基地
也是世界上為數(shù)不多的低緯度發(fā)射場(chǎng)
相較于酒泉、西昌、太原等較高緯度發(fā)射場(chǎng)
在文昌發(fā)射基地同型號(hào)火箭推力將會(huì)增加10%左右
此外，由于可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的能量
也可達(dá)到節(jié)省自帶能源、延長(zhǎng)運(yùn)行壽命的目的
實(shí)際上，國(guó)際上之所以公認(rèn)圭亞那發(fā)射場(chǎng)
為理想的發(fā)射場(chǎng)也是基于相同的原因
圖源維基百科
且相較于其他三個(gè)內(nèi)陸衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)來說
文昌發(fā)射場(chǎng)地處在濱海地區(qū)
臨近的港口可以停泊運(yùn)送大型火箭的船艦
通過海運(yùn)方式火箭的大小就不受鐵軌的限制
另外，從海南島發(fā)射的火箭
其發(fā)射方向1000公里范圍內(nèi)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(fā)射場(chǎng)是四個(gè)發(fā)射場(chǎng)中的“老大哥”
那文昌發(fā)射場(chǎng)就是今年的“當(dāng)紅炸子雞”
昨天，中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征八號(hào)的首飛
就是在文昌發(fā)射場(chǎng)完成的
而且今年兩次重要的深空探測(cè)都是從文昌啟程
7月23日，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)
“天問一號(hào)”探測(cè)器就是在文昌發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射的
11月24日中國(guó)的首次月球采樣返回任務(wù)
“嫦娥五號(hào)”也是從文昌發(fā)射場(chǎng)出發(fā)的
此外
中國(guó)除了以上四個(gè)陸上的航天發(fā)射場(chǎng)外
還有一個(gè)可移動(dòng)的海上發(fā)射場(chǎng)
相比陸地發(fā)射場(chǎng)，海上發(fā)射場(chǎng)最大優(yōu)勢(shì)是可移動(dòng)
可以移動(dòng)到赤道0度附近發(fā)射
這樣最節(jié)省火箭燃料，提高火箭運(yùn)載能力
其次就是周圍都是海
不用擔(dān)心火箭殘骸掉落產(chǎn)生事故
2019年6月5日
我國(guó)在黃海海域用長(zhǎng)征十一號(hào)海射運(yùn)載火箭
將技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星捕風(fēng)一號(hào)A、B星及五顆商業(yè)衛(wèi)星
順利送入預(yù)定軌道
至此，中國(guó)首次海上發(fā)射取得圓滿成功
每一個(gè)航天器都是一顆種子
承載了人類的航天夢(mèng)
每一處發(fā)射場(chǎng)都肩負(fù)著
我們對(duì)太空奧秘的不懈探索的責(zé)任
中國(guó)應(yīng)該飛得更遠(yuǎn)
中國(guó)也有能力飛得更遠(yuǎn)
參考文獻(xiàn)：
國(guó)家航天局. http://www.cnsa.gov.cn/
《2019全球航天發(fā)射場(chǎng)報(bào)告》，https://aerospace.csis.org/
穆山,蒲婷.航天發(fā)射場(chǎng)選址條件與場(chǎng)址勘選方法[J].飛行器測(cè)控學(xué)報(bào),2011,30(01):11-15.
譚惠文,徐曉帆.全球航天發(fā)射狀場(chǎng)現(xiàn)狀分析[J].國(guó)際太空,2019(06):49-53.
話題
最后問大家一個(gè)問題
航天發(fā)射場(chǎng)和航天發(fā)射中心有什么區(qū)別？
我國(guó)有幾個(gè)航天發(fā)射中心？
編輯 | 尹詩(shī)畫
圖源 | 網(wǎng)絡(luò)
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