甘迺迪航天中心
簡介
(Kennedy Space Center,縮寫為KSC)位於美國東部佛羅里達州東海岸的梅里特島,成立於1962年7月,是美國國家航空航天局(NASA)進行載人與不載人太空飛行器測試、準備和實施發射的最重要場所,其名稱是為了紀念已故美國總統約翰·甘迺迪(John F. Kennedy)。整個場地長55千米,寬10千米,面積567平方公里,約1.7萬人在那裡工作。場地上還有一個參觀者中心,參觀者也可以隨導遊參觀。甘迺迪航天中心是佛羅里達州的一個重要的旅遊點。同時由於甘迺迪航天中心大部分地區不開放,它也是一個美國國家野生動物保護區。
目前發射指揮部在39號發射中心,這裡也是飛行器組裝建築物的所在地。在它的西部6千米處有兩個發射場,向南8千米處是甘迺迪航天中心的工業地區,那裡有許多中心的支援設施和管理總部。
甘迺迪航天中心由四個部分組成,工業區、39號發射中心和它的兩個發射場LC-39A和LC-39B、飛行器組裝建築物和參觀者中心。
除支援設施和管理總部外在工業區內還有國際空間站的太空站製造設備。工作區由裝配車間、控制中心、氣象中心、新聞工作區組成。控制中心是發射的神經樞紐,氣象中心負責提供實時的衛星氣象雲圖、風速等數據,供控制中心參考。裝配車間則負責裝配火箭或太空梭,裝配完成後,由履帶車拖到發射架上。發射架位於距離工作區3公里之外的大西洋畔,兩座發射塔分別標號“A”和“B”。
美聯社、路透社、CNN等一些世界主要媒體在航天中心設有專職記者,並擁有自己的工作樓。工作樓的一層供文字記者使用,二樓平台則供攝影記者拍攝使用。此外,每逢重大新聞事件,很多電視媒體和文字媒體會租用衛星工作車,進行現場報導。
50多年歷史
卡納維拉爾角作為美國的太空基地已有50多年歷史。1949年,時任美國總統的杜魯門決定將卡納維拉爾角作為美國飛彈發射基地。此後的十多年中,這裡一直由美國國防部下屬的部門使用,1962年美國宇航局進駐,卡納維拉爾角才成為軍民兩用航天發射基地。卡納維拉爾角之所以被選作發射場地,是因為這裡的緯度較低,向東發射火箭,可利用地球自轉的附加速度,幫助衛星入軌。
自1950年這裡首次發射火箭以來,卡納維拉爾角先後發射了“宇宙神”火箭、“大力神”火箭等。1981年,太空梭首次從卡納維拉爾角發射升空。
建築
39號發射中心一開始是為阿波羅計畫建立的。其東部是工場和控制中心。其北邊是維護降落的太空梭的宇宙飛船處理廠。中心的大建築是飛行器組裝建築物,其中有組裝四種不同火箭(包括土星5號運載火箭)和太空梭的外部燃料箱和固態火箭推進器的裝置。組裝建築物的南邊是低的工場建築。這裡有組裝太空梭火箭的設施。整個組裝建築物高160米,面積為218x158米。
建築物內的1號和3號組裝台位於建築物的東邊,2號和4號位於西邊。由於實際上進行的發射次數比計畫的要少,2號組裝台只被使用過一次,而4號組裝台從未被使用過。今天建築物西部的一邊被用作倉庫。建築物的大門有139米高,由七個門板組成,每個門板可以單個地向上提起。
1976年慶祝美國建國200周年時建築物的南牆被畫上了一面64x33.5米大的美國國旗。旗上的每個條與一輛公共汽車一樣寬。由於建築物內沒有空調裝置,過去外面陰雨時建築物內的頂部會形成雨雲,後來建築物內加入了抽乾器後這個問題才被解決。
從組裝建築物有兩條通向發射場A(在南邊)和發射場B(在北邊)的6千米長的路。這兩條路是給運輸組裝好的火箭或太空梭的爬行者運輸車用的。甘迺迪航天中心共有兩輛爬行者運輸車,每輛重2721噸,載物面積為40x35米。它們是世界上第二大的可轉向的車。它們的速度為1.6千米/小時,因此從組裝建築物到發射場它們需要5小時的時間。對當時的技術來說將110米高的土星5號火箭站立著送到發射場,而且還克服了5%的坡度爬到發射場上,是非常了不起的技術成就。
LC-39A和LC-39B被交替使用,它們就在距離大西洋岸幾米的地方。它們互相之間的距離為2.7千米。今天的太空梭比當時的土星5號火箭低得多,因此它們被裁短了。今天它們的高度為81.3米(避雷針沒有算入)。
為了防止整個設施和正在起飛的太空飛行器被發射時所造成的聲波摧毀,在起飛後幾秒鐘內向發射場的下部噴射一百多萬立升水。雖然如此在土星5號發射時越20千米以外的泰特斯維爾還常常有窗戶被震破。
發射場東北和西北角上是圓柱體的氫和氧燃料倉,每個倉可以容納330萬立升冷凝液態的燃料。為了防止爆炸的危險太空梭的外部燃料箱在起飛前不久才被填滿。
太空梭著陸設施位於組裝建築物西北約3.2千米處,它主要由一條4572米長和91米寬的跑道組成。通過一條柏油路它與宇宙飛船處理廠相連。假如太空梭不在甘迺迪航天中心降落的話它會被一架波音747背付運送到甘迺迪航天中心,然後直接在跑道上從飛機背上卸下來。
甘迺迪航天中心參觀者中心是一個私人企業,它的運行不依靠美國政府資助。它包括數個博物館、兩個IMAX電影院和不同的汽車導遊來讓遊客從近處看否則看不到的、不公開的地方。入門票中包括汽車運送到39號發射場的觀察點和運送到阿波羅-土星5號中心。這箇中心是一個存放著一個重造的土星5號火箭和其它展覽品的大博物館。在這些展覽中有一個重建的阿波羅時期的射擊訓練場,在那裡遊客可以重新體驗阿波羅的起飛,還有一處地方遊客可以重新體會阿波羅11號的著陸。
設施
參觀者中心還包括兩個由太空人紀念基金會組織的兩個設施。其中最顯眼的是太空紀念鏡(Space Mirror Memorial),這是一塊刻有殉職的太空人的名字的巨大的黑色花崗岩鏡。這些名字不停地被從背面照明。假如可能的話使用自然光,否則使用人工光。這些發光的名字似乎懸浮在反射的天空里。附近的螢光屏里記載著這些太空人的詳細的生平和逝世事件。另一個由基金會組織的設施是太空教育中心,其中包括為教師提供材料的資料中心等。
1949年美國總統哈利·S·杜魯門在卡納維爾角設立了實驗飛彈的聯合長距離試驗場。這個地方對這樣的實驗非常有利,因為飛彈可以飛向大西洋,而且它比美國其它任何地方離赤道都要近,在赤道附近火箭可以利用地球自轉的加速度。美國的第一次亞軌道火箭飛行是在卡納維爾角獲得成功的。
1951年美國空軍在巴那那河海軍空軍基地(Banana River Naval Air Station)附近建立了空軍飛彈測試中心。蘇聯的衛星1號發射成功後美國的第一顆人造衛星,海軍的前衛一號於1957年12月6日發射成功。1958年國家航空航天局成立,卡納維爾角被改造為一個重要發射場。紅石火箭、木星中程飛彈、木星-C火箭、潘星飛彈、北極星飛彈、雷神火箭、大力神火箭、泰坦火箭和民兵飛彈都是在這裡成功試驗的。雷神後來成為今天主要使用的三角翼火箭的基礎,三角翼火箭是1962年7月1日運載Telstar衛星時首次啟用的。
登月計畫被宣布後卡納維爾角的操作範圍增大擴展到了鄰近的梅里特島上。1962年國家航空航天局開始買地,通過購買它獲得了340平方公里,又通過與佛羅里達州的談判獲得了226平方公里。1962年7月這裡被命名為發射操作中心。1963年11月為紀念剛剛被刺殺的約翰·甘迺迪總統它被改名為約翰·甘迺迪航天中心。環繞的卡納維爾角也被改名為甘迺迪角,但當地人對這個新名字不滿,因此1973年它又被改回去了。
登月計畫共分三個階段:水星計畫、雙子座計畫和阿波羅計畫。水星計畫的目標是將人送上地球軌道後再將他們接回來。這個計畫於1957年10月開始,使用的是大力神火箭,運載的是水星負荷。一開始的試驗使用的是紅石火箭,它們將太空人送到亞軌道飛行,其中包括1961年5月5日艾倫·謝潑德和7月21日維吉爾·格里森的15分鐘的的飛行。第一位被大力神運載的太空人是約翰·格倫,他的飛行是在1962年2月20日進行的。
通過水星計畫的經驗美國設定了裝載兩人的雙子座運載艙,發射火箭是泰坦二號火箭。第一次雙子座發射是在1965年3月23日,太空人是約翰·楊和弗吉爾·格里森。雙子座四號是第一次太空人登出飛行器的試驗,太空人是愛德華·懷特。從甘迺迪航天中心共起飛過12次雙子座飛船。
新發射中心
阿波羅計畫使用的是三級的土星5號火箭(高111米,直徑為10米),製造廠是波音(第一級)、北美航空工業公司(引擎和第二級)和道格拉斯飛機公司(第三級)。北美航空工業公司還製造了指揮和服務艙,登月艙是由格魯曼飛機工程公司製造的。IBM、麻省理工學院和通用電氣公司提供儀表。
甘迺迪航天中心的新發射中心,39號發射中心共耗費了8億美元。它包括一個能夠同時組裝4個土星5號火箭的組裝建築物,一個能夠運輸5440噸的運輸設施,一個136米高的服務結構和一個控制中心。整個建設於1962年11月開始,發射場於1965年10月完工,組裝建築物於1965年6月完工,基礎建設與1966年底完成。從1967年到1973年從39號發射中心共發射了13顆土星5號火箭。
39號發射中心啟用以前在34號發射中心進行了一系列的土星1號和土星1B的試驗。1967年1月27日發生的阿波羅-土星204號(阿波羅1號)的大火造成三名太空人喪身就是在34號發射中心發生的。
土星5號的試驗飛行(阿波羅4號)是在1967年10月30日進行的,第一次載人飛行(阿波羅7號)是1968年10月11日進行的。1968年12月24日和25日阿波羅8號繞月球環繞了10圈。阿波羅9號和阿波羅10號測試登月艙。阿波羅11號於1969年7月16日起飛,7月20日在登月。此後所有的阿波羅飛船都是從甘迺迪航天中心起飛的,一直到1972年12月的阿波羅17號。
空軍決定對能夠提升重負載的泰坦火箭進一步改進,為此他們在甘迺迪航天中心以南建立了卡納維爾角空軍40號發射中心和卡納維爾角空軍41號發射中心來發射空軍的泰坦3號和泰坦4號火箭。泰坦3號的負載與土星1B的差不多,但要便宜得多。這兩個發射中心被用來發射間諜、通訊、氣象衛星和國家航空航天局的行星探測器。本來空軍還打算進行自己的載人飛行,但這些計畫後來被取消了。
甘迺迪航天中心在阿波羅計畫的同時繼續研究非載人火箭。1966年5月30日從卡納維爾角空軍36號發射中心一枚大力神-半人馬火箭發射了美國第一顆在月球上軟著陸的探測器。此後從這裡還發射了另外5顆月球探測器。從1974年到1977年大力神-半人馬火箭成為國家航空航天局重負載火箭,用它從借給國家航空航天局的41號發射中心發射了海盜計畫和旅行者計畫的探測器。後來從這裡還發射了美國最強大的不載人火箭,土星4號。
1973年土星5號火箭也是將天空實驗室送入軌道的運載火箭。為了適應土星1B的發射,39B號發射場被稍微改變。1973年從這裡發射了三次載人赴太空實驗室的飛行。1975年從這裡發射了阿波羅-聯盟測試計畫。
甘迺迪航天中心也是太空梭的發射場和降落地。哥倫比亞號太空梭是1981年4月12日首次發射的。1986年1月28日挑戰者號太空梭在發射過程中爆炸被毀後到1988年9月29日太空梭的發射一度中斷。
2004年9月,甘迺迪航天中心部分結構被弗朗西斯颶風摧毀。飛行器組裝建築物的南邊和東邊有一千多塊1.2x3米大的瓦片被揭落,使得整個建築物3700平方米被暴露在外面。太空梭防熱瓦的生產工廠也遭破壞,部分屋頂被揭開,內部受到嚴重水害。
西部航天和飛彈試驗中心
位於美國西部洛杉磯北面的西海岸,成立於1964年5月,是美國最重要的軍用航天發射基地,主要用於戰略飛彈武器試驗,武器系統作戰試驗和發射各種軍用衛星、極地衛星等,航天發射次數居全美之首。美國西部航天飛彈試驗中心位於美國西部洛杉磯北面的西海岸,占地近400平方公里,是美國最重要的軍用航天發射基地,主要用於戰略飛彈、武器系統試驗和各種軍用衛星、極軌衛星的發射。它有跨越太平洋直達夸賈林島區的8000公里航線以及十分完善的落點定位系統。從地理位置上考慮,向西發射,發射方位為140°~121°,軌道傾角為56°~104°,向正南還可以進行極軌道發射,正好彌補了甘迺迪航天中心只能向東發射的不足。
拜科努爾航天發射場
前蘇聯最大的太空飛行器和飛彈發射試驗基地。位於哈薩克境內的丘拉塔姆地區。發射場東西長約80千米,南北約30千米,中心坐標是東經63°20′,北緯46°。向東北方向發射時,可把太空飛行器送入傾角為52°~65°的軌道。發射場由發射區、保障區和測控站等組成。發射區包括中心發射區、東發射區和西發射區。中心發射區的主要設施有總裝測試廠房、控制測試大樓、大型地面發射台、地下發射井、推進劑貯存庫、液氧工廠和其他輔助設施以及行政管理、訓練和住宅等建築。東、西發射區建有大型運載火箭和太空飛行器的試驗發射設施、控制設施和輔助設施。保障區在發射區以南的列寧斯克-丘拉塔姆,是發射場後勤保障樞紐和人員住地,有機場、鐵路專線,並有航天員飛行前住留和體檢的設施。為跟蹤觀測太空飛行器和飛彈飛行情況,在沿西伯利亞直到太平洋的一萬多千米的航線上設有許多測控站。自1967年以後,從拜科努爾發射場發射過聯盟號飛船、宇宙號衛星和禮炮號航天站。
拜科努爾航天發射中心地處北緯46度、東經63度的哈薩克斯坦的半沙漠地區,從彈道學角度考慮,它是原蘇聯境內最有利的航天發射基地;就規模及其在開發宇宙空間中所發揮的巨大作用而言,在世界航天發射場中占據極其特殊的地位,是世界航天史上當之無愧的一顆璀璨明珠。基地擁有雄厚的科技實力,包括宇宙飛行器部件的製造、安裝、組合以及進行航天發射技術試驗的工業生產設施、航程測量站和其他接收、發射裝置等。
這座發射場位於丘拉坦附近,實際上距拜科努爾市有400公里之遙。1961年4月12日,世界航天第一人加加林從丘拉坦航天發射場升空後,蘇聯被正式要求對這座發射場進行登記。實際上當時西方分析家早已從U-2偵察機所拍攝的照片上知道了它的位置。但蘇聯人在登記時沒有將它命名為丘拉坦發射場(“丘拉坦”在俄文里有“箭之地”或“丘拉墓地”的意思,丘拉是成吉思汗的一個兒子),而是選擇了當地最大的城市拜科努爾來命名(“拜科努爾”俄文里有“富裕之地”之意),雖然兩者相距甚遠。目前該發射場已改稱俄羅斯聯邦拜科努爾航天中心。
歷史記錄了拜科努爾半個世紀無與倫比的輝煌。蘇聯解體後,拜科努爾發射場劃歸哈薩克斯坦所有,但由於財政困難,哈薩克斯坦根本無法保證發射場的運作。1994年,俄哈兩國簽署拜科努爾發射場的租賃協定,期限為20年,租賃費用為每年1.15億美元。2003年7月,俄羅斯航天局官員透露,俄羅斯將與哈薩克斯坦簽署協定,繼續租賃拜科努爾發射場50年。
拜科努爾發射中心總面積6717平方公里,南北75公里,東西90公里,居民有6萬人。它建於1955年,1957年10月4日從這裡發射了世界上第一顆人造地球衛星。
在20世紀60年代後期,這裡曾被定為未能實現的蘇聯載人登月飛船的發射場。運送登月飛船的N-1火箭的巨大燃料箱,至今還躺在城北70公里處,被當作室內停車場使用。1971年4月,前蘇聯在這裡第一次把“禮炮1”號航天站送進地球軌道,6月又從這裡發射“聯盟11”號載人飛船。飛船和航天站首次實現對接,使“禮炮1”號成為第一個載人航天站。1975年7月15日從這裡發射的“聯盟19”號載人飛船,成功地與美國發射的“阿波羅”飛船實現對接,這也使拜科努爾航天發射場與甘迺迪航天中心通過太空軌道連線起來了。
繼“禮炮1”號之後,有6座“禮炮”號航天站從這裡發射成功。1986年2月2 0日,蘇聯第三代航天站“和平”號又從這裡進入軌道,它有6個對接口,可以對接多個太空飛行器。為接送去航天站工作的航天員,從這裡發射了眾多的“聯盟”號、“聯盟”T號和“聯盟”TM號載人飛船。此外,從這裡還發射了數十艘“進步”號貨運飛船,為航天站運送補給品。
1988年11月,蘇聯第一架不載人的“暴風雪”號太空梭也是從這裡發射升空,繞地球兩圈後,又準確地在發射台附近的著陸場著陸。
發射場的主要任務是進行航天運載技術的試驗,發射載人宇宙飛船、太空軌道站、星際站及其他航天飛行器。該場有9個發射綜合體,15個啟動裝置,11個裝配太空飛行器、運載火箭和助推裝置的車間和試驗庫,3個加油站。此外還有現代信息計算測量中心,醫療保健中心,熱電廠,燃氣渦輪發電站,氧氣-氮氣廠,優質飛機場,470公里的鐵路線以及包括公路,供暖、供熱、供電在內總長1281公里的供應線。從1957年至2000年4月,拜科努爾航天發射場共發射運載火箭1140次,太空飛行器1157次。
在過去冷戰及軍備和太空競賽的大環境下,這裡一直處於高度嚴密的軍事控制與保護之下,也是美國的重點偵察目標。37年前,就有一架正在該發射場上空執行偵察任務的美國U-2高空偵察機被前蘇聯擊落。隨著前蘇聯的解體、俄羅斯私有化工作的繼續以及俄制火箭商業發射任務的日趨頻繁,這座發射場也正在走向私有化,開放程度也大大提高,而且改由俄航天局管理後,發射場的軍事人員減少。
俄國防部一名高級官員曾在2006年指出,拜科努爾發射場是俄重要的國防航天發射中心之一。為了應對美國的太空戰略,俄羅斯需要從該發射場繼續進行航天發射。拜科努爾發射場是俄羅斯目前唯一可供發射載人飛船和地球同步軌道衛星的發射場地,其地位無可替代。如放棄該發射場,很多航天業務將無法開展,大批航天企業員工將面臨失業。目前俄正在努力開拓航天業務,因此不但不會放棄拜科努爾發射場,還將與哈方協商,以期獲準在拜科努爾發射“天頂”和“鏇風”型運載火箭。
拜科努爾航天中心是蘇聯時期建造的太空飛行器發射場和飛彈試驗基地,始建於1955年6月。50年一路走來,拜科努爾航天中心已擁有13個發射台,可以發射載人太空飛行器、大型運載火箭、太空梭及多種飛彈,無論是從發射場規模,還是從發射太空飛行器和飛彈的數量來講,都無愧於世界上最大的航天發射基地之盛名。
拜科努爾航天中心位於哈薩克斯坦境內。當年,蘇聯之所以把它稱為拜科努爾發射場,主要是為了迷惑西方國家。蘇聯解體後,拜科努爾航天中心歸屬哈薩克斯坦,俄羅斯每年要向哈薩克斯坦支付1.15億美元的租金,租用期至2050年。
拜科努爾航天中心占據了許多個“第一”。1957年10月4日,蘇聯在此發射了世界上第一顆人造地球衛星,震驚了全世界。1961年4月12日,尤里·加加林乘坐“東方”1號載人飛船,從這裡出發進入太空,成為人類飛天第一人。1974年4月19日,蘇聯在此發射人類第一個空間站“禮炮”1號,又一次將美國拋到身後。1988年11月15日,蘇聯第一架太空梭“暴風雪”號從這裡起飛,其技術性能一點兒也不亞於美國的太空梭。1998年11月20日,國際空間站的第一個艙體“曙光”號功能艙也是從這裡發射升空的。
在這些歷史的輝煌之中,一些有趣的做法也成為了傳統。其中,加加林第一次升空的“程式”到現在仍在延續著。當時,由於到發射場的距離較遠,加加林在駛往發射台的路上要求停車方便,但在連棵樹都沒有的大草原上,沒有任何遮擋物,他只能衝著車輪方便。從此,約定成俗,這成了每一個從拜科努爾航天中心進入太空的太空人起飛前的必要儀式,包括現在搭乘“聯盟號”飛船去往國際空間站的西方太空人也不例外。
拜科努爾航天中心創造過輝煌,也經歷過災難。1960年10月24日,蘇聯第一枚洲際飛彈R—16出現點火故障,烈焰將現場化為地獄,74人殉職。
拜科努爾航天中心目前仍是俄發射載人飛船的唯一基地,其軍用衛星中也有近四分之三是從這裡發射的。同時,俄羅斯所擔負的向國際空間站運送人員和貨物的任務,也是通過在拜科努爾航天中心發射的“聯盟”號載人飛船和“進步”號貨運飛船完成的。近10年來,拜科努爾航天中心一直擔負著俄羅斯航天發射任務的70%,使得俄航天工業共創收35億美元,106家航天企業得以生存.
普列謝茨克基地
位於俄羅斯白海以南300公里的阿爾漢格爾斯克地區,建於1957年,主要用於發射大傾角的偵察、電子情報、飛彈預警、通信、氣象和雷達校準衛星,是世界上發射衛星最多的發射場,發射次數占全世界總數一半以上。它是俄羅斯第一個航天發射場。其發射量約占世界太空飛行器發射總量的40%,占俄羅斯衛星發射總量的60%。
酒泉衛星發射中心
簡述
酒泉衛星發射中心是科學衛星、技術試驗衛星和運載火箭的發射試驗基地之一,是中國創建最早、規模最大的綜合型飛彈、衛星發射中心,也是中國唯一的載人航天發射場。
基本信息
酒泉衛星發射中心位於中國西北部甘肅省酒泉市東北地區,海拔1000米,始建於1958年10月,占地面積約2800平方公里。該地區地勢平坦,人煙稀少,屬內陸及沙漠性氣候,年平均氣溫8.7攝氏度,相對濕度為35%-55%,常年乾燥少雨,春秋兩季較短,冬夏兩季較長,一年四季多晴天,雲量小,日照時間長,生活環境艱苦,但可為航天發射提供良好的自然環境條件。每年約有300天可進行發射試驗。
在載人航天飛行任務中,酒泉衛星發射中心主要承擔發射場區的組織指揮,實施火箭的測試、加注、發射,逃逸塔測試,整流罩測試,人船箭地聯合檢查,船箭塔對接和整體轉運,提供發射場區的氣象、計量和技術勤務保障,並在緊急情況下組織實施待發段航天員撤離及逃逸救生。
西昌衛星發射中心
西昌衛星發射中心始建於1970年,它是以主要承擔地球同步軌道衛星的發射任務的航天發射基地,擔負通信、廣播、氣象衛星等試驗發射和套用發射任務。西昌衛星發射中心位於四川省涼山彝族自治州境內,中心總部設在四川省西昌市,衛星發射場位於西昌市西北65公里處的大涼山峽谷腹地。自1984年成功發射第一顆試驗通訊衛星以來,截至2003年底,已先後成功組織了34次國內外衛星發射。1986年,西昌衛星發射場正式對外開放。該地區屬亞熱帶氣候,全年平均氣溫為攝氏16度,全年地面風力柔和適度。這裡每年10月至次年5月是最佳發射季節。發射中心於1983年建成,1984年以來發射過中國第一顆試驗通信衛星、實用通信廣播衛星及實用通信衛星,1990年又將美國製造的“亞洲1號”通信衛星送入地球同步轉移軌道。2004年4月,“試驗衛星一號”和“納星一號”在西昌衛星發射中心順利升空,是這箇中心首次發射太陽同步軌道衛星,標誌著這箇中心的航天發射能力有了進一步提高,可以進行多射向、多軌道衛星的發射。截至2004年4月,中心擁有兩個自成系統的發射工位,可以發射不同類型的長征運載火箭,既能將大噸位的衛星送入同步轉移軌道,也能將小衛星送入太陽同步軌道。
種子島航天中心
位於日本本土最南部種子島南端,建成於1974年,主要用於發射試驗衛星和套用衛星。種子島,日本九州地區鹿兒島縣南部海面上漂浮的一個遠離陸地的小島,面積445平方公里。這裡是當年鐵炮傳入日本時的登入地,也是日本最早開始製造火繩槍的地方。不過,對外國人來說,了解種子島是因為這裡有日本最大的航天設施———種子島宇宙中心。2007年9月14日,日本“月亮女神”繞月衛星從這裡啟程探月。
庫魯發射場
基本信息
位於南美洲北部法屬蓋亞那中部的庫魯地區,建成於1971年,是目前法國唯一的航天發射場所,也是歐空局(ESA)開展航天活動的主要場所。位於南美洲北部大西洋海岸的法屬蓋亞那,占地約90600平方公里,屬法國國家國家空間研究中心領導,主要負責科學衛星、套用衛星和探空火箭的發射以及與此有關的一些運載火箭的試驗和發射。庫魯發射場也稱蓋亞那航天中心,是目前法國唯一的航天發射場,也是歐空局(ESA)開展航天活動的主要場所。它位於南美洲北部法屬蓋亞那中部的庫魯地區,在沿大西洋海岸的一片狹長草原上。由於發射場緊靠赤道,對發射靜止衛星極為有利。庫魯發射場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“鑽石號”運載火箭發射。1979年12月“阿里安那”運載火箭在這裡首次發射成功,至今該系列發射成功率已達90%以上,獨攬了全球一半以上的衛星發射市場。
理想條件
由於此地靠近赤道,對火箭發射具有很大益處:緯度低,從發射點到入軌點的航程大大縮短,三子級不必二次啟動;相同發射方位角的軌道傾角小,遠地點變軌所需要的能量小,增加了同步軌道的有效載荷;向北和向東的海面上有一個很寬的發射弧度;人口、交通、氣象條件理想等。
目前,航天中心有阿里安第一、第二、第三發射場,是歐洲航天活動的主要基地。
聖馬科發射場
基本信息
位於肯亞福莫薩灣海岸約5公里的海上,正式啟用於1967年,是世界是唯一的海上航天發射場,曾多次用美國的“偵察兵”火箭發射小型航天飛行器。聖馬科發射場位於非洲東部肯亞東海岸的恩格瓦納海灣。距海岸4.8千米,有一個巨大的海上平台,這就是義大利政府委託羅馬大學航空與航天研究中心籌建並管理使用的聖馬科航天發射場。聖馬科發射場處於南緯2.9度,東經40.3度的位置,是距赤道最近的一個航天發射場,同時也是世界上唯一的一個海上發射場。
海上發射場與陸上發射場不同,海上發射場的發射台的台柱完全固定在汪洋大海的大陸架上檯面露出水面,類似海上石油鑽井平台。衛星和火箭由大型艦船運來,再安裝在發射架上實施發射。
義大利國家空間項目構想開始於20世紀60年代。1962年研究小組決定在非領海建造發射平台,義大利的國有石油企業得以擔此重任,並命名為“神聖的象徵”(Saint Mark),這樣義大利首個空間項目聖馬科(San Marco)也由此得名,該項目最初在1962年NASA與羅馬大學簽訂關於聖馬科項目的合作協定。與NASA合作,其中包括還未與海上基地直接聯繫的最初階段。研究小組對聖馬科這一命名非常滿意,因為Saint Mark 是威尼斯的守護神,同時也寓意著航海人的守護神。
60年代中期,義大利在印度洋中建立了第一個民用的移動式赤道發射場——聖馬科發射平台(San Marco platform)。它包括兩個不同類型的平台。一個起發射台作用,另一個是控制發射的指揮所。聖馬科發射場於1966年投入使用,最初用於美國研製的“偵察兵”運載火箭(SCS:Space Communication Satellite)的發射。美國使用“偵察兵”運載火箭主要發射“探險者”號軌道探測器、空間電火箭試驗衛星(SERT:Space Electric Rocket Test) 以及軍用秘密衛星,同時也為歐洲國家發射一些科學探測和試驗方面的衛星,例如,把義大利研製的“聖馬科”2號 小型科學探測衛星、“聖馬科”6號衛星以及英國的“羚羊號”(Ariel)系列衛星、法國的“法蘭西”1號衛星和送入了赤道軌道等。
由於是世界上迄今為止唯一一個可以使用的海上發射場,又曾經為美國發射過軍用秘密衛星,聖馬科發射場也成為一些科幻小說家創作的素材——有人把它描畫為美國實施空間作戰的基地,有人則把它描寫成未來作戰打擊的目標,還有人把它描繪為風光秀麗的海邊小鎮。
發射平台
聖馬科發射場主要由發射平台、控制平台和陸上集結營地組成。發射平台是一個矩形的鋼鐵海上平台,長91米,寬28米,深4米,重2 500噸,甲板容量5 000噸。為了進一步穩定平台,使其能承受發射時的巨大反衝力,平台備有20個鋼製沉箱柱,由一個氣壓系統使這些沉箱柱扎入海底。發射台平時的供電系統由8台100千瓦的柴油發電機供電,在發射進入倒計時後則由控制系統切換到海底電纜輸送電力模式,以確保電力供應的安全可靠。在這個3 000平方米的海上平台上,配備有“偵察兵”火箭發射架、探空火箭發射架、總裝測試房、各級運載火箭庫房等設施和設備。控制平台也建在海上,由石油鑽井平台改建而成,距發射平台920米,平台呈正三角形,每邊長40米,由三個支撐架插入海底。控制平台上建有發射控制中心、太空飛行器控制中心、遙測站、雷達和自毀指令發射系統等設備,是整個發射場的神經中樞。陸上集結營地是執行任務時的後勤保障基地,設在與發射場最近的陸地上,發射場需要的物品可通過附近的港口運送到這裡。從這裡進行赤道軌道太空飛行器的發射,無需進行較大的軌道修正,它是赤道軌道太空飛行器的理想發射場。
發射場
目前世界上僅有兩座航天發射場建在赤道附近,而且都是在境外選址,這就是法國屬地庫魯發射場和義大利屬地聖馬科發射場。
航天發射場是發射太空飛行器的特定地域,為航天工程重要組成部分。依據航天運輸系統的技術特點、規模及以器材、工作人員、航天員安全為核心的控制要求,所選發射場通常應在工業中心和鐵路幹線附近,周圍2~4平方千米範圍內無工業建築,地勢平坦;於基本射向兩側±15度,距發射工位60~80千米範圍內,視野開闊,交通便利,且少雷暴大風,以便運載火箭各級分離後墜落不致危及生命財產的安全。一年四季滿足發射對氣象條件要求的時、日多。
地理位置的因素
此外還要考慮能源供應和地理位置的因素。地理位置對於把人造衛星發射到靜止軌道尤為重要,因為航天發射場離赤道越近,運載火箭把有效載荷送上這條靜止軌道就越容易、越經濟。例如法國的“鑽石”號火箭在位於北緯31度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至1000千米的地球軌道,而從建在南美蓋亞那的庫魯發射場發射,因為它地處北緯5度左右,就能把113千克的有效載荷送上同樣高度的軌道,把運載能力提高了兩倍半。在赤道附近建造航天發射場的優越之處,還在於運載火箭易於把有效載荷發射到其他星球,因為它們的軌道平面幾乎完全與地球赤道的平面重合。
目前各國的航天發射場基本組成包括:發射區、技術區(含發射控制區)、指揮控制中心、航天測控站、應急救生站、勤務保障和管理部門,以及載人太空飛行器返回著陸場區。
專用區域
發射區是用於航天運輸系統射前準備和發射的專用區域。一般發射區至少設定兩個發射場地(工位)。主要設施有發射裝置(分固定式或活動式)、太空飛行器和運載火箭地下前置設備間、加注、供氣、供配電、消防、攝影、監控、廢液處理設施和避雷裝置等。載人太空飛行器發射中,發射裝置增加了航天員進出艙通道和應急撤離設施(高速電梯、逃逸滑道或索道),簡化了組裝對接和分系統檢測工作條件等功能;運載火箭推進劑加注控制與監測等危險操作不再是設定於距發射台數百米的推進劑房內,而是設定於距發射場地數公里之外的發射控制室。
技術區是太空飛行器、運載火箭和逃逸救生系統的各艙段、箱段、助推器與火工品,以及各組件運抵發射場後,進行組裝、檢測等綜合技術準備的地域。主要設施有:太空飛行器運輸系統(垂直或水平)總裝測試廠房、太空飛行器組裝測試廠房、特種測量設備檢測試驗區、發射控制室、航天員與有效載荷技術準備間、設於危險品儲存檢測與裝配區的逃逸救生器裝配檢測廠房和太空飛行器推進劑加注檢測廠房;
設施
太空梭發射場專建有軌道器著陸機場及處理設施。⑴總裝測試廠房用於運載火箭(含助推器)組裝檢測、載人太空飛行器與運載火箭對接檢測、逃逸救生器與載人太空飛行器運載火箭組合體之間對接與檢測。廠房內設定兩個或多個總裝測試工位,儲存多枚運載火箭的轉載間,大量測試工作間、實驗室和會議室,還設有起吊、監控、通信、供配氣、消防、有毒有害氣體測控、空調通風等設備。由於轉載運輸狀態的不同,所對應的總裝測試廠房的規模和設施布局有較大的差異。
⑵載人太空飛行器裝配測試廠房功能跟總裝測試廠房中運載火箭組裝檢測部分類似。此外,增設了載人太空飛行器氣密性檢測專用設施,航天員醫學監督與醫學保障設備間、航天員食品儲存檢驗間和有效載荷設備間。
⑶特種測量設備檢測試驗區用於載人太空飛行器交會對接雷達功能檢測與標定、返回艙(軌道器、著陸器)近地測高系統檢測與標定。航天員訓練、生活區是用於航天員培訓和生活管理。建於環境優雅、僻靜的地方。區內設定的醫學監督與醫學保障設備種類齊全,生活娛樂設施配套,便於採用封閉式管理。測量控制、通信、指揮、監測、控制和時間統一勤務及服務管理等樞紐部門一般設定於發射場區的中心地帶。
雖然聖馬科發射場有它獨特的地理位置優勢,但由於發射場只能實施小型太空飛行器的發射,在目前赤道軌道以大型套用衛星為主的情況下,聖馬科發射場施展才能的機會並不多。然而,從技術上講,聖馬科發射場可以用最經濟和最快速的方式把太空飛行器送入赤道軌道,也具備對赤道軌道太空飛行器進行快速打擊的能力。從作戰角度講,發射場面積小,容易保護,雖然其移動式的設計並沒完全實現,但它應該是可以移動的,更能增加其靈活性和生存能力。在不遠的將來,當小型化的太空飛行器成為各國航天領域的發展重點時,聖馬科發射場定會大有作為。
斯里哈里科塔發射場
位於印度南部東海岸的斯里哈里科塔島,正式使用於1977年,是印度的飛彈試驗和衛星發射場。印度斯里哈里科塔發射場是印度最重要的航天發射中心。它位於印度東海岸的斯里哈里科塔島上,在馬德拉斯北部100公里處,地理坐標為北緯13°47′,東經80°15′。這裡氣候受西南季風和東北季風影響,10、11月份是大雨季節,但一年內多數月份陽光充足,天氣晴朗,可以進行室外靜態試車和發射試驗。1971年10月9日和10日斯里哈里科塔發射場開始正式投入使用,發射了三枚羅希尼?125探空火箭。1979年8月10日首次發射了SLV?3火箭,但由於二子級制導系統出現故障,未能把40公斤重的衛星送入近地軌道。1980年7月18日用SLV?3火箭第二次發射印度自己的衛星獲得成功,把衛星送入300/ 900公里的軌道。1981年5月31日第三次發射獲得部分成功。
斯里哈里科塔發射場占地面積145平方公里,占海岸線長度達27公里。發射場擁有大型多級火箭和衛星運載火箭的試驗、組裝和發射設施,擁有印度衛星的跟蹤、遙測和通信站。印度空間研究中心還在此擴建了固體助推器工廠,可為多級火箭發動機生產大尺寸的推進劑藥柱。