文昌发射基地:我国唯一的低纬度发射场
2016-11-21摘编文韦
摘编-文韦
文昌发射基地:我国唯一的低纬度发射场
摘编-文韦
因为新型火箭的发射,文昌卫星发射基地成为新闻热点。它有哪些优势?又将承担怎样的使命?
文昌卫星发射基地,此前不如西昌、太原、酒泉发射基地有名。但它注定将在我国火箭、卫星发射上承担日益重要的使命。
文昌,古称紫贝,自西汉建制已有2100多年历史,为海南三大历史古邑之一。文昌航天发射场于2007年8月经国务院、中央军委批准立项。2009年9月破土动工,同其它几个发射基地一样,也由我国某安装部队建成。
军迷们可能不知道,同一运载火箭在不同纬度的发射场,其发射载重的能力是不同的。以发射卫星为例,被发射卫星的飞行速度是由运载火箭的速度与地球速度的转动分量叠加起来形成的,在运载火箭速度一定的情况下,发射场的纬度越低,地球的转动速度越大,从而可使被发射卫星的轨道速度越大。如果从赤道向东发射卫星,就能最大限度地利用地球的转动能量,同型号火箭就可以携带更大的载荷。
而且,从赤道或靠近赤道的发射场向东发射地球静止轨道卫星,可使卫星的飞行轨道与最终轨道处于或靠近同一平面内,这样可以节省卫星机动到地球静止轨道位置所需要的大量能量,节省宝贵的卫星推进剂,延长卫星运行寿命。
世界上靠近赤道的地方,目前仅有法国属地库鲁和意大利属地圣马科建有航天发射场。我国的酒泉发射场位于北纬41度,太原发射场在北纬39度,纬度较低的西昌发射场在北纬28度。海南航天发射场填补了我国低纬度发射场的空白,位于北纬19度。
据中国工程院院士、运载火箭专家龙乐豪测算,与位于北纬28度的西昌发射场相比,从海南航天发射场发射火箭,有效载荷将提高7.4%,可以使中国现有的运载火箭,有效载荷提高300多千克,作为参考,2009年时国际上每千克有效载荷的发射价格约为2万美元。
另一方面,火箭从海南发射场发射后的夹角为19度,而从西昌发射后的夹角为27度,仅仅在校正夹角上,海南航天发射场与西昌发射场相比,节省的燃料就可以让卫星多运行3年。
为何早期发射场在内陆
在文昌航天发射中心之前,中国现有的酒泉、太原、西昌航天发射场,均建在戈壁、高原和深山,这是因为当时正处于冷战时期,国际形势较为复杂,只能选择在偏远地区建设卫星及导弹发射试验场地,以避免被侦察机拍摄和被特务破坏。
早在上世纪70年代,中国在进行航天发射场选址时,就曾对在海南岛建设航天发射场进行评估,海南岛一度被列为当时最佳选址之一。随着国际形势的缓和,在海南建设我国第四个卫星发射中心的条件也日渐成熟。
文昌发射基地的优势
除了纬度低的区位优势外,海南文昌作为发射中心还有安全和海运便捷的优势。
经常看到新闻,我国的某地落下了火箭残骸,幸好经精确计算,未有伤亡。一般而言,在火箭升空后,火箭助推器和部分箭体会被剥离,由于地球引力以及自转力等作用的综合影响,火箭残骸一般坠落在发射点以东1000公里之内,而文昌发射场的射向覆盖90度至175度,射向1000公里范围内是浩渺无垠的海洋,将提高火箭航区、火箭残骸坠落的安全性。
中国航空科技集团嫦娥三号运载火箭副总设计师刘建忠称,“从文昌向东是大洋。火箭发射,落场区要选择在人口稀疏的地方,现在我国这样的地方越来越少了。”
文昌海运便捷。由于中国铁路隧道直径的限制,超过3.5米直径的火箭就不能通过铁路运输。我们知道,大推力火箭是建造空间站的首要前提,也是人类重返月球、登陆火星的必要条件。但我国另外三大发射基地处在内陆,直径5米的新型火箭无法运抵这些基地发射,一度制约了中国运载火箭的发展,这是导致中国大推力火箭与国外先进水平存在差距的一个重要原因。文昌基地处在滨海地区,临近的港口,可以停泊运送大型火箭的船舰,海运方式将可以解决火箭这种庞然大物运输难的问题。
以后能干哪些“大事”
作为中国第四个卫星发射中心,也是目前国内最大、发射条件最好的卫星发射基地,文昌航天发射基地未来可用于发射一系列重型运载火箭,承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。
中国工程院院士、神舟飞船总设计师戚发轫此前曾表示,我国的系列化、通用化、组合化的新型运载火箭,相比之前型号,其适应能力更宽,有效载荷更大。
文昌卫星发射基地还将在我国未来载人探月中发挥重要作用。“我们完全有可能在2025年前后实现载人登月。中国人登月将从文昌出发。”中国工程院院士龙乐豪在此前接受海南当地媒体采访时表示。嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建也表示,中国探月工程第三期工程的月球探测器“嫦娥五号”,将在海南文昌航天发射中心发射,该探测器是探月“绕、落、回”中的第三步,主要实现无人采样返回任务。
据相关专家介绍,在“嫦娥一号”和“嫦娥二号”任务顺利完成后,目前我国已经具备了火星探测能力,未来火星探测器也将在此发射。
海南发射场有优势,将和西昌、酒泉、太原发射场地形成互补关系,共同完成我国众多航天发射任务。
外国的发射场纬度
法国的库鲁发射场:位于南美洲北部法属圭亚那中部的库鲁地区,北纬5度,紧靠赤道,对发射静止卫星极为有利。它建成于1971年,是欧洲空间局开展航天活动的主要场所。
印度的斯里哈里科塔发射场,位于北纬13度,是印度最重要的航天发射中心,正式使用于1977年,用来发射导弹试验和卫星。
美国的肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角航天发射场,位于美国本土最南端的佛罗里达州,北纬28度。
俄罗斯国土所处纬度较高,尽量在本国的南部建设发射场。著名的拜科努尔航天中心就位于现在的哈萨克斯坦境内,在北纬46度附近,这是当时前苏联纬度最低的发射场。俄罗斯目前虽然拥有多处发射场,但仍需要借用拜科努尔航天中心来发射自己的火箭。
责任编辑:刘善伟