太空商业评论
space business review
探索太空的万里长征第一步是发射,修建一座安全、稳固、方便的卫星发射场尤为关键。
选址考虑因素很多,如地理,气象,交通,政治等。
地理因素
选择卫星发射场场址,首当其冲的就是要考虑纬度因素。
距赤道越近、纬度越低,地球自转速度越大,利用惯性离心力,在燃料不变的情况下,火箭可以节省推力携带更大的载荷。
全球发射场分布
同时,在低纬度发射场发射地球同步轨道卫星时,由于夹角偏小,卫星到地球同步轨道所需燃料减少,也可延长卫星寿命。
为了将卫星送入轨道,首先要达到一定的高度(圆形轨道至少125km),同时还要有足够的水平速度(对于低地球轨道需要约 7km/s)。
卫星高度太低时,如轨道A,大气摩擦会带来额外的燃料消耗。
卫星高度足够,但水平速度较低的,如轨道 B,也无法进入最终轨道,而是以抛物线、亚轨道返回地球。
气象因素
在发射场选址时,除地理位置,气象、地形地貌、供水条件、交通条件、政治因素等也是重中之重。
有利的天气条件对航天发射至关重要,高自然灾害风险的国家在建设发射场时必须考虑这一问题。
如日本的两个发射场就位于该国地震最少的南部地区。
2010年地震摧毁了日本的主要太空中心——筑波航天中心,但南部发射场仍保存完好。
政治因素
建造卫星发射场的另一个重要因素是政治因素。
几乎所有的发射场都建在一个完全由本国控制的地区。
比如圣马科发射场位于肯尼亚海岸附近的专属经济区内,美国和意大利均可进入。
此外,为了维持与邻国之间的政治关系,会对航天运输能力进行控制。
例如,帕尔马奇姆空军基地的以色列太空港专门向西发射到逆行轨道以避开其东部邻国。虽然牺牲了发射效率,但有利于维持区域政治的稳定。
至今,全球仍在使用的主要航天发射场有22个。
其中,目前较为著名、具有较大影响力的十个如下。
1、拜科努尔航天中心
位于哈萨克斯坦拜克努尔市西南288公里处,建于1955年,是前苏联最大的导弹和各种航天飞行器发射场地。
也是目前唯一支持载人航天发射到“国际空间站”的太空港。
这里送出“太空第一人造卫星”,送出“太空第一人”,见证了“首位女太空人”升空,送出“第一载人航天站”
2、卡纳维拉尔角发射场&肯尼迪航天中心
位于美国东部佛罗里达州东海岸的梅里特岛空军基地,成立于1962年7月,可发射射程超过10000km的导弹和火箭。负责美国自1949 年以来美国宇航局(NASA)所有的载人航天任务。
卡纳维拉尔角基地还靠近NASA的肯尼迪航天中心,两处有桥梁和堤道相连接。还有空军航天和导弹博物馆以供参观。
美国太空探索领域很多“第一”都是在卡纳维拉尔角空军基地完成的。包括美国第一颗卫星,第一位宇航员,第一次无人登月。
该基地拥有多个发射塔台,SpaceX太空探索公司租用了该基地第40号发射台(SLC-40)。
3、酒泉卫星发射中心
位于中国甘肃省酒泉以北的戈壁滩上,建于1958年,是利用长征系列火箭发射大倾角、中低轨道的各种试
验卫星和应用卫星的主要基地。
酒泉卫星发射中心分布于酒泉市及阿拉善盟两市盟方圆2800平方公里范围,约95%的子基地位于酒泉市境内,5%的子基地位于阿拉善盟境内。
20世纪60年代时,发射基地与北京三个总部的有线电话长途通信的秘密代号为“东风”,所以基地也一直沿用了“东风基地”或东风航天城这一名称。
4、普列谢茨克航天发射场
位于俄罗斯白海以南300公里的阿尔汉格尔斯克地区,建于1957年.
主要用于发射大倾角的侦察、电子情报、导弹预警、通信、气象和雷达校准卫星.
它是世界上发射卫星最多的发射场,发射次数占全世界总数一半以上。
5、西昌卫星发射中心
西昌卫星发射中心位于我国四川省西昌市西北的幽深峡谷中,建成于1983年,专门用于发射地球静止卫星。
从地理位置上来看,西昌优越条件颇多:海拔高、纬度低;地形隐蔽,地质结构坚实;水源丰富稳定;交通和通讯条件理想。
6、种子岛宇宙中心
种子岛宇宙中心是日本最大的宇航研究中心和航天发射中心。位于日本本土最南部,九州岛南115公里的种子岛上。
建成于1974年,主要用于发射试验卫星和应用卫星。
种子岛宇宙中心被称为“世界上最美丽的火箭发射基地”。
种子岛宇宙中心傍海而建,发射基地多被建于广阔的原野上,被绿色山丘包围,珊瑚礁点缀在发射台周围,景色优美。
7、库鲁发射场
库鲁发射场位于南美洲北部,法属圭亚那中部的库鲁地区,建成于1971年,是目前法国唯一的航天发射场所,也是欧空局(ESA)开展航天活动的主要场所。
圭亚那靠近赤道,对火箭发射具有很大益处:由于此地靠近赤道,纬度低,从发射点到入轨点的航程大大缩短,三子级不必二次火箭启动;相同发射方位角的轨道倾角小,远地点变轨所需要的能量小,增加了同步轨道的有效载荷;向北和向东的海面上有一个很宽的发射弧度;人口、交通、气象条件理想等。
1964年,法国决定在巴西正北方向、法属圭亚那中部的库鲁地区兴建法国航天中心,以取代它在阿尔及利亚撒哈拉沙漠的哈马基尔发射中心。
1966年开始动工兴建,1968年4月部分投入使用,首次发射了一枚探空火箭。
8、范登堡空军基地
位于美国加利福尼亚州圣巴巴拉县空军基地,以前任美国空军参谋长霍伊特·范登堡的名字命名。
主要任务是发射军事和商业卫星,以及测试洲际弹道导弹。
由于范登堡基地的地理位置的原因,它可以向西发射高倾角轨道和极轨道卫星。
9、圣马科发射场
位于肯尼亚福莫萨湾海岸约5公里的海上,正式启用于1967年。
由是意大利政府委托罗马大学航空与航天研究中心筹建并管理使用。
它是世界是唯一的海上航天发射场,曾多次用美国的“侦察兵”火箭发射小型航天飞行器。
10、斯里哈里科塔发射场
斯里哈里科塔发射场位于印度南部东海岸的斯里哈里科塔岛,正式使用于1977年,是印度的导弹试验和卫星发射场。
该中心发射极轨道卫星将受严格的发射窗口和靶场安全限制,不能从这里向北或向南进行极轨道发射,因为这两个方向上有印度和斯里兰卡的人口稠密区。
这里的极轨道发射方位角被限制在140°向西南方向发射,继而要作耗费能量的偏航55°机动飞行。使该发射场的发射活动受到限制。
全文完结。
参考材料:
全球航天发射场(Spaceports of the World)报告
全球十大航天发射基地
全球航天发射状场现状分析
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