中国航天在全球太空竞赛中的最真实水平和位置【二】

认清差距、开启未来：中国航天在全球太空竞赛中的最真实水平和位置【二】低纬发射，始于文昌【导语】：中国即将发射嫦娥二号卫星，进行第二次探月尝试。一直以来，由于数据和角度的不同，国内外媒体对中国在全球太空竞赛中的位置一直说法不一。本文系列意图通过这组在数据分析和横向对比之上的策划，找到中国航天在世界的最真实水平和位置，认清差距，并开启未来。【前言】在技术方面，中国现有的航天发射场垂直组装、垂直测试、垂直发射的“三垂”技术已经看齐了国际先进水平，航天发射的频度也已经达到了平均20多天就发射一发火箭，但发射场的规模和综合能力仍与美俄两大“巨头”存在相当差距。且由于建设年代较为久远，发射潜力一般。2013年海南文昌发射基地建成后，将拥有极具竞争力的低纬度发射优势。人类进入太空时代以来，已经建设了22个发射场。这些发射场有的对公众开放而广为人知，其他的则是最高的机密地点。地球上的这些发射场，它们的位置受制于政治现实以及把卫星发射到地球轨道上的技术要求。从1957年以来，已经有5000颗卫星从这些发射场发射了。目前，世界上最繁忙的发射场分别是美国的肯尼迪航天基地，俄罗斯的拜科努尔，普列谢茨克，法属库鲁（圭亚那），日本种子岛，中国的酒泉、西昌和印度的斯里哈里科塔。其中肯尼迪、拜科努尔、酒泉三座发射场能够发射载人航天器。下面，我们将对中国等世界几个最具代表性的航天“始发站”做一个简要的对比介绍。中国西昌发射中心：拥有世界最先进发射塔之一中国有四大航天发射场，按照建造时间来看，西昌卫星发射中心排行“老三”，始建于1970年，在那个风雨动荡的年代，经过了12年的艰辛建设才得以完工，于1982年交付使用。两年后的1984年4月发射了中国第一颗地球同步轨道通信卫星——“东方红二号”。从地理环境上来看，西昌卫星发射中心地处“天府之国”四川，海拔高、纬度低；地形隐蔽，地质结构坚实；水源丰富稳定；交通和通讯条件也比较理想。9月25日，西昌卫星发射中心，嫦娥二号探月卫星进行探月前的第三次合成演练。搭载着嫦娥二号探月卫星的长征三号丙运载火箭已经由总装厂房平移至2号固定发射塔。从技术上讲，与酒泉卫星发射中心和太原卫星发射中心这两个“哥哥”相比，西昌卫星发射中心因为建造较晚，所以有更多的先进技术和设备被引进或应用，也就决定了它承揽的外星发射任务更多、功能更齐全、综合发射能力更强。主要担负广播、通信和气象等地球同步轨道（GTO）卫星发射的组织指挥、测试发射、主动段测量、安全控制、数据处理、信息传递、气象保障、残骸回收、试验技术研究等任务。中心由总部、发射场（技术区和两个发射工位）、通信总站、指挥控制中心和三个跟踪测量站，以及其它一些相关的生活保障（医院、宾馆等）单位组成。发射场的坐标位置为东经102度、北纬28.2度，面积约2平方公里，拥有2个发射工位。最新的3号发射架高85.5米，塔上的12层工作平台可以180度旋转，塔顶上的吊车用来完成火箭、卫星的起竖、对接和吊装；塔底有一个支撑火箭的发射台和一个能耐高温、高速气流冲刷的导流槽。3号发射架是目前世界上最先进的火箭发射塔之一。技术厂区位于发射场区不远的山坳里，是一幢幢乳白色的高大建筑，这里是卫星发进行装配，加注，测试及火箭水平测试的地方，也是国内目前最先进，最优越的厂房，其中有一枚专供参观的“长征三号”运载火箭。指挥控制大厅，是发射中心的“神经中枢”，位于距发射场几公里以外的山湾里，大厅最引人注目的是正前方一面20余平方米的的彩色电视屏幕，旁边还有许多状态显示板组成的长18米，宽6米的显视大屏。科技人员和贵宾们可以通过电视屏幕和各种显示仪器，清晰地看到炎箭从发射架上起飞到飞到一级火箭脱落的实况。而这里的电脑也将火箭起飞后的各种信息迅速处理传输到各跟量站和设在北京的总指挥所，以供分析决策。西昌卫星发射中心还是是中国对外开放最早、承担外星发射最多、自动化程度较高、综合发射能力较强的航天发射场，近50颗国内外卫星从这里送入太空。在历史上，还曾有过将美国的“亚洲一号”这颗转到5个国家发射都没成功的“灾星”成功发射的有趣故事。中国酒泉：世界仅有三座载人航天器发射场之一2007年6月1日，长征系列运载火箭在酒泉卫星发射中心整装待发。中国航天第一港——酒泉卫星发射中心卫星图。始建于1958年的酒泉卫星发射中心是中国建造时间最早的航天发射基地，中国规模最大的综合性火箭卫星发射场，是四大航天发射场的“老大”。中国的第一颗人造地球卫星“东方红一号”便是从这里发射。酒泉卫星发射中心位于荒无人烟的内蒙古巴丹吉林沙漠深处，因为距离此处最近的城市便是酒泉市而得名。中心海拔一千多米，占地面积约2800平方公里。该地区地势平坦，人烟稀少，属内陆及沙漠性气候，年平均气温8.7℃，相对湿度为35％－55％，常年干燥少雨，春秋短，冬夏长，一年四季多晴天，云量小，日照时间长。这些天然因素决定了生活环境的异常艰苦，但同时却为航天发射提供了良好的天时条件，每年大约有300天左右的时间可以进行发射试验。酒泉卫星发射中心的优势在于可充分利用西起喀什、东至闽西，距离数千公里的陆上航天测控网，加上基地已建成多年，生活设施基本齐全，技术保障、测控通信、铁路运输、发配电等配套设施完善，条件很适合卫星及载人航天飞行器发射，因此它成为了我国载人航天工程的主要发射场。酒泉基地的核心建筑物是“垂直总装测试厂房”高93.5米，是亚洲最高的单层建筑，曾获中国建筑界的最高荣誉——“鲁班奖”，上宽为8米，下宽为14米，整体重量达350多吨。由于其建筑技术难度高，目前世界上只有少数发达国家能够建造。垂直总装厂房左侧的建筑是测发楼。楼内配置了完备的计算机测试发射系统，可兼顾技术区的综合测试和发射区的发射控制，实行自动化巡回检测和对关键部位的监测控制。酒泉卫星发射中心分别有大型、中小型以及气象和探空火箭发射场。大型发射场的发射塔通体粉绿色，高达百余米，全部为钢架结构，矗立在沙漠中。塔架上设有固定平台和可升降的工作平台，供科技人员对飞船、火箭进行发射前的最后测试、检查。由于酒泉卫星发射中心承担了载人飞船发射任务，所以这里的发射塔架的特点使拥有一个逃逸滑道，发射前一旦出现意外，航天员可迅速通过滑道进入地下安全掩体。酒泉基地还拥有返回式卫星和飞船的主、副着陆场地各一个。中国文昌发射中心（在建）：低纬优势助火箭运力提升10-15%文昌航天发射中心是中国四大发射场中唯一一个改革开放后才开始建造的航天发射基地。其实，在上世纪70年代初文昌就被候选为最佳航天发射场建设区域，但是受当时冷战国际环境影响，沿海地区不易建造大型重要设施或基地，有关部门最终把这项特殊待遇给了地处内陆的西昌。但是这块航天发射宝地并没有被彻底抛弃，1988年，在海南西海岸建成了中国第一座用于科学研究的探空火箭发射场，并且成功发射了几次“织女”系列火箭。直到1994年，海南航天发射基地项目开始启动，并于09年60周年国庆前夕破土动工。这座开放型的“绿色”现代化航天发射场进入了全面实施阶段，并预计于2013年建成使用。文昌航天发射中心位于约北纬19度19分，东经109度48分的位置。国际上公认最理想的发射场是设在南美洲圭亚那库鲁的发射场。该发射场的纬度为北纬5°，由欧洲有关空间机构管理。欧洲的“阿丽亚娜”火箭就是在这里发射的，这也是“阿丽亚娜”火箭一个重要的竞争优势。而文昌航天发射中心位于约北纬19度19分，东经109度48分的位置。此地纬度较低，接近赤道，地球自转造成的离心力可以让在这里发射的火箭以更低的能耗负载更多的物品。在现有的技术条件下，在文昌发射地球同步轨道卫星大约能比在西昌发射的运载能力可提高10%至15%，能将中国的“长征Ｆ”火箭的推力从70多吨提升一个档次。同时，它还能使卫星寿命延长2年以上——这个特点将使文昌航天中心在国际商业放射方面的竞争力得以将加强，同时将有利于中国未来的载人航天，以及月球计划。同时由于地处沿海，火箭运输也可以打破只能使用铁路的限制（长征二号系列由于受到铁路运输限制，最大直径只能限制在3.5米）。另外，其发射方向1000公里范围内是茫茫大海，因此坠落的残骸不易造成意外。据业内人士称，文昌航天发射场并非中国现有发射场的翻版，而是在高起点上的创新发展，以世界航天领域内最先进的信息化、智能化、环境友好等理念贯穿建设过程，建成后，将成为一座综合发射能力强，安全性、可靠性和信息化程度高，生态环保，世界一流的现代化新型航天发射场，具有执行中国载人航天工程后续任务的能力。美国肯尼迪航天中心：人类的“太空门户”从世界范围来看，大概有接近20个左右的航天发射基地，它们虽然分属有限的几个航天大国（或航天主体），但却分布在了除南极洲以外的世界其他各大洲。肯尼迪航天中心对外开放程度最高肯尼迪航天中心地处北纬28度，西经80度的佛罗里达州东海岸梅里特岛卡纳维拉尔角地区，总占地面积560平方千米，主要向正东方向和东南方向发射小轨道倾角航天器。然而它最早的用途却是进行战略导弹试验，1962年7月它被改为军民两用发射基地。除了隶属于美国军方的设施外，肯尼迪航天中心主要由四个部分组成，工业区、39号发射中心和它的两个发射场LC-39A和LC-39B、飞行器组装建筑物和参观者中心。目前发射指挥部在久负盛名39号发射中心，这里也是垂直装配间的所在地。整个垂直装配间高160米，面积为218x158米，外观看来非常壮观，在里面组装过四种不同火箭（包括土星5号运载火箭）和航天飞机的外部燃料箱和推进器的装配。从垂直装配间有两条通向发射场A（在南边）和发射场B（在北边）的5.6千米长的路。这两条路是给运输组装好的火箭或航天飞机的运输车用的。肯尼迪航天中心共有两辆运输车，每辆重2721吨，载物面积为40x35米。它们是世界上第二大的可转向的履带车，它们能将垂直装配好的巨大火箭运送到发射场。它们的速度为1.6千米/小时，因此从组装建筑物到发射场它们需要5小时的时间。垂直装配车间向南8千米处是肯尼迪航天中心的工业地区，那里有许多中心的支援设施和管理总部。除支援设施和管理总部外在工业区内还有国际空间站的太空站制造设备。比起世界上其它的航天发射中心，肯尼迪中心的特色之一是它拥有航天飞机的着陆设施，它位于组装建筑物西北约3.2千米处，有一条4572米长和91米宽的跑道。通过一条柏油路它与宇宙飞船处理厂相连。假如航天飞机不在肯尼迪航天中心降落的话它会被一架波音747背负运送到肯尼迪航天中心，然后直接在跑道上从飞机背上卸下来。肯尼迪航天中心卫星航拍图。美国的航天发射场好处之一便是它向普通民众的大尺度开放。乘旅游观光车参观绝对是个不错的选择。观光区每天上午10点开始参观，游览车每15至20分钟一趟，当然你要记得末班车时间是下午2点15分。游览车从参观区出发，行车花两个半小时，要经过两个巨大的发射台，世界上最大的垂直总装大楼，1750米长碎石铺就的航天飞机运输公路，巨大的履带运输车……车上随时播放着中心设施的影片，可爱而“专业”的司机甚至会停下来给你介绍飞走的雄鹰或其他正在奔跑的野生动物。不得不承认，这里不光是一个世界先进的航天发射场地，还是一处旅游观光的理想场所。俄罗斯拜科努尔发射场：规模之大无人能及：俄罗斯拜科努尔发射场平面图。另一座同样著名的发射场是俄罗斯的拜科努尔发射场。它位于哈萨克斯坦中部的丘拉坦附近，距拜科努尔市有400千米之遥。1961年4月12日，加加林从这里发射进入太空后，西方就利用U-2侦察机知道了它的实际位置。但是前苏联进行登记时却选择了当地最大的城市拜科努尔来命名，并没有命名为丘拉坦发射场。拜科努尔发射场曾经无与伦比地辉煌了半个世纪。1957年10月4日，苏联在此发射了世界上第一颗人造地球卫星；1961年4月12日，尤里·加加林乘坐“东方”1号载人飞船，从这里出发进入太空，成为人类飞天第一人；1974年4月19日，苏联在此发射人类第一个空间站“礼炮”1号；1988年11月15日，前苏联第一架航天飞机“暴风雪”号从这里起飞，其技术性能一点儿也不亚于美国的航天飞机；1998年11月20日，国际空间站的第一个舱体“曙光”号功能舱也是从