地理位置
文昌航天發射中心(Wenchang Satellite Launch Center/WSLC)位於中國海南省文昌市附近,前身為中國發射亞軌道火箭的測試基地,後經國務院、中央軍委批准在該地建設中國首個濱海發射基地。建設工程於2009年9月14日正式開工。該發射中心可以發射正在研製的長征五號系列火箭與長征七號運載火箭。海南島是中國陸地緯度最低、距離赤道最近的地區。火箭發射場距離赤道越近、緯度越低,發射衛星時就可以儘可能利用慣性產生的離心現象,因此所需要的能耗較低,使用同樣燃料可以達到的速度也更快。據稱,在海南發射地球同步衛星比在西昌發射火箭的運載能力可提高10%至15%,衛星壽命可延長2年以上。同時,發射基地選在海南,火箭可以通過水路運輸,火箭的大小就不受鐵軌的限制(長征二號系列由於受到鐵路運輸的限制,其組件的最大直徑只能限制在3.5米)。另外,從海南島發射的火箭,其發射方向1000公里範圍內是茫茫大海,因此墜落的殘骸不易造成意外。
建築結構
海南航天發射場主要用於發射中國新一代大型無毒、無污染運載火箭,承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測太空飛行器等航天發射任務,它由發射場區、配套測控站等區域組成,發射場區地理位置居北緯十九度左右,包括發射區、技術區、試驗協作區、技術勤務保障系統等。
歷史沿革
建設時間
20世紀70年代,中國建設航天發射場時,就曾經把海南島列為最佳場址之一,但鑒於當時冷戰的國際環境,沿海地區很容易被外國軍隊占領,最終不得不改在較為不易被攻擊的西昌。文昌發射中心在冷戰後重新開工建設。海南航天發射基地建設項目從上世紀90年代中期開始醞釀和多輪科學評估。據中國科學院院士、著名火箭專家余夢倫介紹,最初論證時曾有海南三亞方案、文昌方案、廣東陽江方案等3個方案。但經過專家的綜合評估,我國第四個衛星發射基地最終花落文昌市。
首發時間
海南發射火箭的歷史可追溯至20世紀80年代。隨著國際形勢的緩和,在海南建設我國第四個衛星發射中心的條件也日漸成熟。
1988年12月5日,中國第一座用於科學研究的探空火箭發射場在海南島西海岸建成,主要是發射亞軌道火箭(如彈道飛彈)的測試基地。同年12月19日成功發射了火箭。該發射場是世界上少數幾個靠近赤道的火箭發射試驗基地之一,它的建成對中國發展空間科學和航天技術具有重要意義。在1988年之後的20多年間,此發射場曾多次成功發射織女系列火箭。
基地啟動
建設海南航天發射基地項目從1994年開始啟動。從1988年至2006年,此發射場已經五次成功的發射了織女系列火箭。2007年8月,中國海南航天發射場獲國務院、中央軍委批准立項。兩年來,在國家有關部門和海南當地政府密切配合協助下,海南航天發射場先後完成項目規劃、工程可行性研究和初步設計等一系列工作,現已具備主體工程開工建設條件。2013年正在修建第四個衛星發射中心,將在2015年投入使用。
動土開工
2009年9月,為了適應我國航天事業長遠發展,滿足新一代無毒、無污染運載火箭和新型太空飛行器發射任務需要,經國務院、中央軍委批准,中國在海南文昌建設首個低緯度濱海發射基地,在歷經五年的艱辛建設之後,這一宏偉項目在2014年10月基本竣工,正式投入使用也近在咫尺。
2009年國慶60周年到來前夕,經國務院、中央軍委批准建設的海南航天發射場於九月十四日在海南省文昌市破土動工,標誌著中國新建的這一開放型、環保型的現代化航天發射場已進入全面實施階段。
基本竣工
2014年10月,文昌衛星發射中心基本竣工,這將是中國首個濱海發射基地,也是世界上為數不多的低緯度發射場之一。基地建成後,中國發射自己的火箭空間站、載人登月乃至於火星探測已是指日可待。
2015年,中國新一代大型運輸火箭“長征五號”計畫在海南文昌衛星發射中心首次發射。據介紹,作為一種系列化、通用化、組合化的新型運載火箭,“長征五號”是具備多級推力的火箭體系,最大推力將達到1100噸,相比之前型號,其適應能力更寬,有效載荷更大,比如其低軌道載荷達25噸,遠遠高於只有10噸低軌道載荷的普通火箭。未來這種型號火箭將在文昌航天發射中心閃亮登場。
2017年,中國探月工程第三期工程的月球探測器“嫦娥五號”,將在海南文昌航天發射中心發射,該探測器是探月“繞、落、回”中的第三步,主要實現無人採樣返回任務。
2025年,文昌衛星發射基地還將在我國未來載人探月之中發揮重要作用。中國有可能在實現載人登月。中國人登月將從文昌出發。文昌衛星發射基地的建成也將為中國探測火星創造條件。在“嫦娥一號”和“嫦娥二號”任務順利完成後,未來火星探測器也將在此發射。
主要功能
建設是為未來中國航天事業的發展。該中心將可以用來發射正在研製的重型長征五號系列火箭。建設新航天發射場,是為了適應我國航天事業可持續發展戰略,滿足新一代無毒、無污染運載火箭和新型太空飛行器發射任務需要。作為中國第四個衛星發射中心,也是目前國內最大、發射條件最好的衛星發射基地,文昌航天發射基地未來可用於發射正在研製中的重型“長征五號”以及正在預研製中的其他系列運載火箭,主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等太空飛行器的發射任務。海南航天發射場建成後,具有執行中國載人航天工程後續任務的能力,將根據任務需要承擔相應發射任務。
海南航天發射場建成使用後,酒泉衛星發射中心將繼續承擔返回式衛星、載人航天工程等發射任務,太原衛星發射中心仍主要承擔太陽同步軌道衛星發射任務,西昌衛星發射中心將主要承擔應急發射任務,並與海南航天發射場之間形成一定互補關係。
海南航天發射場建設並非酒泉、太原、西昌等現有三大航天發射場的重複與翻版,而是在高起點上的創新發展,其引用當今世界航天領域最先進的設計理念和最新技術,包括信息化、智慧型化、環保訴求等創新元素都貫穿融入發射場設計、建設的全過程,以最終建成一個綜合發射能力強,安全性、可靠性和信息化程度高,生態環保、世界一流的現代化新型航天發射場。
海南航天發射場發射任務工藝流程說,在海南航天發射場組織發射時,火箭裝載運輸船從天津港出發,經渤海、黃海、東海、台灣海峽、南海、瓊州海峽等海域,經過五至七天時間、航行約一千八百海里,到達海南省清瀾港西碼頭,再通過公路運往火箭水平轉載準備廠房。
太空飛行器空運至海口美蘭機場,經公路運往太空飛行器總裝測試廠房。
火箭在綜合測試大廳進行測試後,進入垂直總裝測試廠房進行起豎、對接、綜合測試。太空飛行器完成總裝測試後,以垂直狀態運到加注與整流罩裝配廠房,進行推進劑加注和整流罩裝配,然後以太空飛行器/整流罩組合體形式垂直轉運至火箭垂直總裝測試廠房與火箭對接安裝。火箭、太空飛行器聯合總檢查以及相關轉場準備工作後,垂直整體運輸至發射工位,實施燃料加注,火箭點火發射。
建設意義
中國海南航天發射場其建成使用後,不僅可以基本滿足中外各種軌道衛星發射的要求,也為中國運載火箭更多參與國際商業航天發射提供了廣闊空間,有利於促進中國空間技術發展良性循環。同時,海南航天發射場對於最佳化和完善中國航天發射場布局、推動航天事業可持續發展具有重要戰略意義,並對帶動海南省基礎設施建設、促進當地旅遊業發展、繁榮區域產業具有積極作用。另外,海南航天發射場建設由於起點高,自動化、信息化、智慧型化程度將更高,可靠性和安全性也進一步提升,它的建設和使用,是中國航天事業發展史上又一座里程碑,必將使中國未來航天發展前景更加廣闊。
航天發射場建成使用後,酒泉衛星發射中心將承擔返回式衛星、載人航天工程等發射任務,太原衛星發射中心主要承擔太陽同步軌道衛星發射任務,西昌衛星發射中心將主要承擔應急發射任務,四大發射中心將形成互補關係。
文昌發射場的建成可以填補低緯度發射的市場空白,助推中國運載火箭參與國際商業航天發射開拓廣闊的空間。據航天發射專家估計,海南衛星發射場建成後,中國的“長征五號”系列火箭以及將來的新型號火箭,推力將可提升10%,這將大大提高中國運載火箭在國際上的競爭力。
此外,文昌衛星發射中心的建設也將對海南基礎設施建設、科技水平提高等方面起到積極作用。值得一提的是,發射場將會給海南國際旅遊島帶來新機遇,伴隨著航天發射中心落戶文昌的還有一個世界級航天主題公園,建成後,將成為青少年科普基地和愛國主義教育基地和別具特色的旅遊中心。
競爭優勢
美國、法國與俄羅斯等航天發射大國仔細研究海南衛星發射場建成後對國際發射市場的影響。這些國家一致認為,海南發射場建成後在國際衛星發射市場上的競爭力強,“搶生意”的可能性不小。這些國家的媒體分析認為,在選擇發射場時,衛星發射方都會儘量選擇低緯度地區,最好選擇在赤道附近,因為這樣可使火箭發射後得到地球自轉賦予的、向東的初速度,提高運載能力。
眾所周知,要將1公斤物品送入太空中,就要消耗成百上千公斤的燃料。因此,衛星專家總是在絞盡腦汁,保證衛星功能齊備的同時,儘量減輕衛星的重量。但運載火箭的體積不能無限膨脹,衛星的重量也不能無限減輕。
在現有的技術條件下,能將中國的“長征2F”火箭的推力從10噸提升一個檔次,讓中國發射衛星時節約燃料的有效辦法,就是將中國的航天發射場從北方高緯度的內陸地區“搬”到南方低緯度的沿海地區。這就是新衛星發射場選在海南的原因。
截止2013年,國際上公認理想的發射場是設在南美洲蓋亞那庫魯的發射場。該發射場的緯度為北緯5°,由歐洲有關空間機構管理。歐洲的“阿麗亞娜”火箭就是在這裡發射的,這也是“阿麗亞娜”火箭一個重要的競爭優勢。
另外,由美國波音公司牽頭的“海上發射”公司,不久前因為發射時火箭爆炸,海上發射平台受損慘重,在短時間內很難恢復,因此,海南衛星發射場的建成可以迅速填補低緯度發射的市場空白。
美國航天發射專家還估計,海南衛星發射場建成後,中國的“長征”系列火箭,以及將來的新大推力火箭,推力將可提升10%。在中國將來的登月計畫中,長征系列運載火箭可輕易地將載人飛船送上月球,建立月球基地,或將載人飛船送上太空,建立中國的永久性航天站。
基礎設施
海南航天主題公園是海南航天發射場配套區的核心項目,其主要功能包括:航天科普和科技展示,航天主題娛樂;發射場參觀,實時觀看火箭發射。其項目建設內容中的中國太空營,是海南航天主題公園的重要組成部分,其設施包括航天飛船訓練模擬器、航天指揮控制中心模擬現場、航天空間站任務訓練模擬器、航天空間站指揮控制中心模擬現場、航天指揮測控中心模擬現場、航天員野外救生設備等。海南航天主題公園將建設成為集科學、啟迪和教育性於一體的航天愛國主義教育基地,成為中國青少年了解中國航天事業發展、體驗航天科技成果、學習航天精神、領略航天文化的第二課堂,成為中國航天科學家和“太空人”的搖籃。
海南航天主題公園將於2014年航天發射場具備發射條件後完成主題公園一期建設,並投入運營。一期投資約12億元,主題公園總投資約30億元。建成後,將增加1500人就業,配套區建後將實現4000餘人就業。
首次亮相
2015年1月,長征7號火箭已經運抵海南文昌發射場,這是長征7號火箭和文昌發射系統的首次亮相。長征七號採用全數位化手段完成研製,代表了我國近60年運載火箭研製領域的最高水平,是我國新一代中型運載火箭的基本型,運載能力將達到近地軌道13.5噸,可在此基礎上衍生出一系列運載火箭構型,實現我國運載火箭的升級換代,到2021年,長征七號將承擔我國80%左右的發射任務。此外,長征七號還特別進行了防風防水設計,具備可經受住海南文昌發射場8級大風和中雨發射的獨特本領。
2016年6月14日,中國衛星海上測控部所屬遠望21號火箭運輸船將長征七號運載火箭安全運抵海南文昌清瀾港。隨後,將由海南文昌航天發射場通過公路運輸方式將火箭分段運送至發射場區,按計畫進行發射前各項測試準備工作。長征七號運載火箭首次飛行任務已進入全面實施階段。火箭運抵發射場後,將陸續展開有關裝配和測試工作,計畫於6月25日實施發射。
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