共和國六十二華誕來臨之際，中國首個空間實驗室“天宮一號”于2011年9月29日21時16分在酒泉成功發(fā)射，這標志著中國人的問天之旅開啟了新的征程。天宮一號將在未來幾年分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接，逐步建成我國第一個空間實驗室。那么，衛(wèi)星、飛船等人造天體的發(fā)射基地在選址上需要考慮哪些因素呢？要弄明白這個問題，我們首先要了解我國主要的衛(wèi)星發(fā)射基地的基本情況。
一、我國四大衛(wèi)星發(fā)射基地
1．酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心（額濟納衛(wèi)星發(fā)射中心）
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心位于內(nèi)蒙古阿拉善盟額濟納旗的寶日烏拉嘎查巴音寶格德山下，理應(yīng)稱作“額濟納衛(wèi)星發(fā)射中心”。它與酒泉沒有任何關(guān)系，當初建設(shè)之時由于地處荒涼，最接近的城市是甘肅酒泉市，為保密需要而定名。它主要承擔各種近地軌道衛(wèi)星和科學試驗衛(wèi)星（飛船）的發(fā)射任務(wù)。中心自1958年創(chuàng)建以來，曾為中國航天事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造過驕人的業(yè)績：1970年4月21日，中國的第一顆人造地球衛(wèi)星在這里升起；1975年11月26日，第一顆返回式人造衛(wèi)星在這里升空；1980年5月18日，第一枚遠程運載火箭從這里飛向太平洋預(yù)定空間；1981年9月20日，第一次用一枚火箭將三顆衛(wèi)星送上太空.
目前，對國內(nèi)游客開放的景點有：額濟納衛(wèi)星發(fā)射場、額濟納指揮控制中心、額濟納長征二號火箭額濟納、測試中心、額濟納衛(wèi)星發(fā)射中心場史展覽館、額濟納革命烈士陵園、額濟納東風水庫、額濟納沙漠胡楊林等。1999年11月20日，“神舟”號試驗飛船從這里發(fā)射升空，拉開了中國載人航天工程的幕布。此后“神舟二號飛船”“神舟三號飛船”“神舟四號飛船”“神舟五號飛船”“神舟六號飛船”“神舟七號飛船”相繼從這里成功發(fā)射。
2．西昌衛(wèi)星發(fā)射中心
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心（XSLC）又稱“西昌衛(wèi)星城”，始建于1970年，隸屬于中國人民解放軍總裝備部，它主要承擔地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，擔負通信、廣播、氣象衛(wèi)星等試驗發(fā)射和應(yīng)用發(fā)射任務(wù)。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心是中國目前對外開放的規(guī)模最大、設(shè)備技術(shù)最先進、承攬外星發(fā)射任務(wù)最多、具備發(fā)射多型號衛(wèi)星能力的新型航天器發(fā)射場。發(fā)射中心擁有測試發(fā)射、指揮控制、跟蹤測量、通信、氣象、技術(shù)勤務(wù)保障等系統(tǒng)。發(fā)射場區(qū)的兩個發(fā)射工位及技術(shù)測試中心、指揮控制中心等配套設(shè)施，能擔負和完成多種型號的國內(nèi)外衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)。在中國目前的三大衛(wèi)星發(fā)射中心中，功能比較齊全，設(shè)備比較完善。它既能發(fā)射采用低溫推進劑的“長征三號”系列運載火箭，又能發(fā)射運載能力較大的捆綁火箭。西昌衛(wèi)星發(fā)射中心于1982年交付使用。2007年10月24日18時05分04秒(UTC+8時)，我國的首顆繞月人造衛(wèi)星——嫦娥一號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空。
3．太原衛(wèi)星發(fā)射中心
太原衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1967年，位于黃土高原，具有發(fā)射極地軌道衛(wèi)星的良好地理條件，能滿足多射向、多軌道、遠射程的衛(wèi)星發(fā)射要求。目前，已建成具有多功能、多發(fā)射方式，集指揮控制、測控通信、綜合保障系統(tǒng)于一體的現(xiàn)代化發(fā)射場，航天發(fā)射綜合能力實現(xiàn)了從年執(zhí)行1次發(fā)射任務(wù)到每年執(zhí)行10次以上高密度火箭衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的躍升。中心先后成功地發(fā)射了我國第一顆太陽同步軌道氣象衛(wèi)星“風云一號”，第一顆中巴“資源一號”衛(wèi)星，第一顆海洋資源勘察衛(wèi)星等，創(chuàng)造了我國衛(wèi)星發(fā)射史上的9個第一。
4．文昌衛(wèi)星發(fā)射中心
文昌航天發(fā)射中心位于中國海南省文昌市附近，以前它只是一個發(fā)射亞軌道火箭（如彈道導(dǎo)彈）的測試基地。現(xiàn)在正在擴建，將成為中國的第四個衛(wèi)星發(fā)射中心。由于此地點緯度較低，距離赤道只有19度，地球自轉(zhuǎn)造成的離心力可以讓火箭負載更多的物品。該中心將用來發(fā)射正在研制的重型長征五號系列火箭。建設(shè)這一新航天發(fā)射場，是為了適應(yīng)我國航天事業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，滿足新一代無毒、無污染運載火箭和新型航天器發(fā)射任務(wù)的需要。建成后，主要承擔地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測衛(wèi)星等航天器的發(fā)射任務(wù)。預(yù)計于2013年建成并投入使用，建成使用后，不僅可以基本滿足中外各種軌道衛(wèi)星發(fā)射的要求，也為中國運載火箭參與更多國際商業(yè)航天發(fā)射提供了廣闊空間，有利于促進中國空間技術(shù)良性發(fā)展。
二、航天發(fā)射中心選址要求
從以上我國四大發(fā)射基地的基本情況中，可以發(fā)現(xiàn)中心選址上有一些共同特點：海拔較高、地形隱蔽、氣候適宜、交通便利以及監(jiān)測及時準確等。
1．海拔較高、緯度低
物理知識告訴我們，衛(wèi)星軌道傾角與發(fā)射場的緯度關(guān)系密切。緯度越低，離赤道越近，既可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的離心力，又可縮短從地面到衛(wèi)星軌道的距離，從而節(jié)省火箭燃料，增加火箭的有效負荷。例如我國即將建成的文昌衛(wèi)星發(fā)射中心火箭發(fā)射場，它距離赤道較近、緯度低，發(fā)射衛(wèi)星時可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的離心力，因此文昌衛(wèi)星發(fā)射中心能耗較低，使用同樣燃料可以達到的速度也更快。據(jù)稱，它比西昌發(fā)射火箭的運載能力可提高10%至15%，衛(wèi)星壽命可延長2年以上。
除此之外，還可避免一系列火箭研制上復(fù)雜的技術(shù)問題，簡化制造過程，同時還能夠滿足將來發(fā)射大、小傾角衛(wèi)星的要求，利于衛(wèi)星和火箭部件的回收。
2．地形隱蔽，地質(zhì)結(jié)構(gòu)堅實
發(fā)射基地需要有利的地理位置。地形上要求地勢平坦開闊，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定堅實，避開地層斷裂帶和地震區(qū)。在南北縱向山谷中形成的一些山間小盆地，不但利于發(fā)射場的整體布局，對地面發(fā)射設(shè)施、技術(shù)設(shè)備與跟蹤測量、通信的建網(wǎng)布署也十分有益，而且還能滿足擴建的要求和今后的發(fā)展。
3．氣候適宜，水源充足穩(wěn)定
要有良好的氣象及水文條件。氣象條件是影響發(fā)射的最直接、最關(guān)鍵因素。發(fā)射場通常選擇在雷雨少、濕度小、風速弱、溫差變化小的地方。還需要有充足的水源。水主要用于發(fā)射臺及相關(guān)設(shè)備的降溫，滿足發(fā)射場清洗廢物和冷卻用水的需要。西昌地區(qū)屬于亞熱帶高原季風氣候區(qū)，年平均溫度為攝氏十六度，是中國年氣溫變化最小的地區(qū)之一，西昌地區(qū)雨旱兩季分明，日照多達三百二十天，幾乎沒有霧日，全年風速都很低。每年只有六月至九月為雨季，多半是夜雨和午后陣雨，其余月份皆為旱季，多是晴天，這些氣候條件大大地增加了年試驗周期和允許發(fā)射的時間。再如，酒泉屬溫帶沙漠性氣候，深居內(nèi)陸，全年干旱少雨，雷電少，光照時間長，一年中適合發(fā)射的天數(shù)高達320天，年均氣溫8.5°C，相對濕度為35%~55%，發(fā)射條件較好。
4．交通便利，通訊條件良好
發(fā)射場常建在工業(yè)中心和鐵路干線附近，便于大型火箭衛(wèi)星的運輸及回收。距西昌發(fā)射場五十公里處是飛機場，跑道長三千六百公尺，可以滿足C-130和波音七四七等大型飛機起降。發(fā)射場距離成昆鐵路和川滇公路都不遠，東面的金沙江航道通達宜賓、重慶直至上海。另外，國家通信干線也緊鄰發(fā)射場，保證發(fā)射試驗時的通訊暢通。總之，西昌大涼山中的山區(qū)型發(fā)射可說是得天獨厚，占盡了地利。而文昌則可以通過海洋運輸解決大直徑火箭內(nèi)陸運輸不便的難題，有利于未來發(fā)展火箭及大型航天器的要求。
5．監(jiān)測系統(tǒng)完善
衛(wèi)星發(fā)射升空之后還要及時準確地跟蹤監(jiān)測，因此，對于發(fā)射中心來說，必須要配備完善的監(jiān)測系統(tǒng)。既要考慮監(jiān)測系統(tǒng)的布局，又要照顧綿延幾千千米的空中和地上監(jiān)測站的設(shè)點。我國已經(jīng)基本形成了由西至東，距離數(shù)千公里的陸上航天測控網(wǎng)。
三、世界主要航天發(fā)射場
了解了我國的發(fā)射中心選址之后，我們一起來看看世界主要的航天發(fā)射場。
1.肯尼迪航天中心
建于1962年7月，是美國宇航局進行航天器測試、發(fā)射的最重要場所，特別是載人航天器方面，在美國是獨一無二的，是以已故美國總統(tǒng)約翰·肯尼迪（John F.Kennedy）來命名的，被稱為人類通向太空的大門。該中心位于美國東部佛羅里達州東海岸的梅里特島，與卡納維拉爾角相鄰，不過兩者的隸屬關(guān)系不同，后者屬于美國空軍，有長達一萬公里的射向航程，主要從事戰(zhàn)略導(dǎo)彈飛行試驗。場區(qū)總面積560多平方公里，有十多個發(fā)射陣地，梅里特島北端有為著名的阿波羅登月計劃建造的39號發(fā)射陣地，后改為航天飛機發(fā)射場，是觀看壯麗的航天飛機起飛的最佳場所。西部航天導(dǎo)彈試驗中心成立于1964年5月，曾是空軍試驗靶場，1979年10月改為現(xiàn)名，是美國最重要的軍用航天發(fā)射基地，主要用于戰(zhàn)略導(dǎo)彈、武器系統(tǒng)試驗和各種軍用衛(wèi)星、極軌衛(wèi)星的發(fā)射。它位于美國西部洛杉磯北面的西海岸，占地近400平方公里，場區(qū)全為起伏的丘陵。它有跨越太平洋直達夸賈林島區(qū)的8000公里航線以及十分完善的落點定位系統(tǒng)。
2．拜科努爾發(fā)射場
建于1955年，是世界上最大型的發(fā)射場之一，位于哈薩克斯坦拜克努爾市西南288公里，東西長80余公里，南北寬30余公里，場區(qū)地形起伏，是人煙稀少的半沙漠草原區(qū)。它是前蘇聯(lián)最大的導(dǎo)彈和航天器發(fā)射場。第一顆人造衛(wèi)星“人造地球衛(wèi)星1號”(1957.10.4)，第一艘載人飛船“東方一號”(1961.4.12)，第一座空間站“禮炮一號”(1974.4.19)，前蘇聯(lián)第一架航天飛機“暴風雪號”(1988.11.15)都是從這里升空的。洲際導(dǎo)彈飛行試驗的落點在堪察加半島和太平洋中部水域。發(fā)射場分成大作業(yè)區(qū)：載人航天器發(fā)射區(qū)，大型運載火箭發(fā)射區(qū)，航天飛機發(fā)射區(qū)；還設(shè)有航天博物館和各種陳列室，用以進行航天傳統(tǒng)教育。
3．普列謝茨克基地
曾是前蘇聯(lián)—個秘密的導(dǎo)彈發(fā)射場。雖早建于1957年，但直到1966年3月發(fā)射“宇宙112號”偵察衛(wèi)星時，才被英國一中學業(yè)余衛(wèi)星跟蹤小組發(fā)現(xiàn)而曝光于世。該基地位于俄羅斯白海以南300余公里的阿爾漢格爾斯克地區(qū)，早期是洲際導(dǎo)彈的作戰(zhàn)基地，從1966年起才使用四種火箭和九座發(fā)射臺來發(fā)射大傾角的偵察、電子情報、導(dǎo)彈預(yù)警、通信、氣象和雷達校準衛(wèi)星，其中三分之二為軍用，是世界上發(fā)射衛(wèi)星最多的發(fā)射場，發(fā)射次數(shù)達到全世界總數(shù)一半左右，繁忙時—天發(fā)射兩枚運載火箭。由于該基地不進行載人飛行器的發(fā)射，因此發(fā)射操作的自動化程度很高，每年的發(fā)射次數(shù)，平均是拜克努爾的1.5倍。
4．種子島航天中心
位于日本本土最南部種子島的南端，1974年建成。它在竹崎和大崎有兩個發(fā)射場地，占地6.8平方公里，擁有發(fā)射塔、控制中心、靜態(tài)點火試車臺和火箭與衛(wèi)星裝配車間等技術(shù)設(shè)施，是日本最大的航天發(fā)射場。日本大多數(shù)試驗衛(wèi)星和應(yīng)用衛(wèi)星都在這里發(fā)射，而相鄰的鹿兒島航天中心主要發(fā)射科學探測衛(wèi)星。由于日本漁民的反對，這兩個發(fā)射場只能在每年的l、2月和8、9月漁業(yè)淡季時進行發(fā)射活動。
5．庫魯發(fā)射場
也稱圭亞那航天中心，是目前法國唯一的航天發(fā)射場，也是歐空局(ESA)開展航天活動的主要場所。它位于南美洲北部法屬圭亞那中部的庫魯?shù)貐^(qū)，在沿大西洋海岸的一片狹長草原上。由于發(fā)射場緊靠赤道，對發(fā)射靜止衛(wèi)星極為有利。庫魯發(fā)射場1966年動工興造，1971年建成，共耗資5.2億法郎。早期僅進行探空火箭和“鉆石號”運載火箭發(fā)射。1979年12月“阿里安那”運載火箭在這里首次發(fā)射成功，至今該系列發(fā)射成功率已達90％以上，獨攬了全球一半以上的衛(wèi)星發(fā)射市場。
6．圣馬科發(fā)射場
是世界上唯一的海上航天發(fā)射場，位于美國距肯尼亞福莫薩灣海岸約5公里的海上，比庫魯發(fā)射場更靠近赤道。海上發(fā)射場與陸上發(fā)射場不同，發(fā)射臺的臺柱完全固定在汪洋大海的大陸架上，臺面露出水面，類似海上石油鉆井平臺。衛(wèi)星和火箭由大型艦船運來，再安裝在發(fā)射架上實施發(fā)射。發(fā)射場1967年正式啟用，曾多次用美國的“偵察兵”等火箭發(fā)射小型航天飛行器。
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