第8章 火箭的發射基地(1 / 1)

迄今為止,世界上共有10座具有一定規模的航天發射基地,其中最有名的包括:美國東部佛羅裏達州東海岸的肯尼迪航天中心、哈薩克斯坦拜克努爾市西南的拜克努爾發射基地、俄羅斯白海以南的普列謝夫茨克發射基地、中國甘肅省酒泉以北的酒泉衛星發射基地和日本本土最南部的種子島航天發射中心等。

從廣義上來說,發射基地以及地麵設施,是整個航天運載係統的重要組成部分。發射基地通常都會在周圍人煙稀少的地區建設,以便於運載火箭各級分離後落地不至於危及生命財產。此外還要考慮能源供應和地理位置等因素。地理位置對於把人造衛星發射到靜止軌道上來說尤其重要,因為發射基地離赤道越近,運載火箭就越容易把有效載荷送上靜止軌道。如法國的鑽石號火箭,如果在位於北緯31°左右的哈馬圭爾發射場發射,能把30千克的有效載荷送入500~1000千米的地球軌道;而在南美圭亞那的庫魯發射場發射,隻能把113千克的有效載荷送上同樣高度的軌道,這是因為它在北緯5°左右。

除此之外,在赤道附近建造航天發射基地,使運載火箭把有效載荷發射到其他星球更加容易,因為它們的軌道平麵幾乎與地球赤道的平麵完全重合。但是由於各個國家所處的地理位置不同,目前世界上僅有兩座航天發射基地建在赤道附近—法國屬庫魯發射場和意大利屬聖馬科發射場。

除上述條件外,地勢、地層構造、水土以及氣候等條件,對選擇火箭發射基地也有一定影響,特別是氣候對發射設備工作的可靠性和工程技術決策等方麵的影響最為重要。甚至於火箭發射場區晴天的年平均天數也有很大影響,因為晴天越多,越能高效地利用火箭飛行的光學跟蹤設備,對火箭飛行的光學跟蹤設備的利用率就越高,從而獲得更好的發射效果。各國根據自己的國情,綜合考慮經濟、技術、軍事等各方麵的因素,將火箭發射基地建在荒無人跡的沙漠地帶,建在濱臨大洋的海岸沿線,或者建在遠離陸地的海島之上。

無論將基地建在哪裏,最重要的是要有可靠的安全保障。如拜科努爾發射基地位於哈薩克斯坦的半沙漠地帶,東西長80千米,南北寬30千米,占地約2400平方千米,發射場區幅員遼闊。火箭發射成功後的殘骸落在太平洋中部的聖誕島附近或在勘察加半島,是人跡罕至之地。

除此之外,一般要選擇緯度低、地勢平坦,地質結構堅實的位置。由於運載火箭發射的軌道傾角與發射的緯度有關,如果軌道傾角等於發射場的緯度,就可充分利用地球自轉速度,節約火箭推進劑。緯度低的發射場,從發射點到入軌點的航程短,因此可避免一係列複雜的技術難題。

此外,良好的天文氣象條件也很重要。發射基地通常選擇在雷雨少、濕度小、風速低、溫差變化小的地方。如美國的範登堡發射場,就是典型的海洋性氣候,氣候溫和,季節變化並不明顯;晴天多,陽光充足,雨天較少,唯一不足之處是風較大,但是氣象預報係統比較完善。

最後,還要考慮最佳的監測環境。既要考慮監測係統的布局,又要照顧到綿延數千千米的空中和地上監測站的布點。如美國的卡納維拉爾角發射場,運載火箭航區沿東南方伸向大西洋,航程可達8000千米,延伸印度洋的航程可達12000千米。各跟蹤觀測台站設在大西洋上的大馬巴哈島、達特克島、安提瓜島和阿森鬆島上,與測量船相比,可以減少海浪對測量精度的影響,觀測環境比較好。