長(zhǎng)征七號(hào)火箭將于本月在海南文昌發(fā)射，對(duì)于海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心來(lái)說(shuō)，這將是發(fā)射中心自建成以來(lái)的第一次發(fā)射任務(wù)。
然而尷尬的是，部分網(wǎng)友甚至不知道我國(guó)已經(jīng)在海南建成了一個(gè)全國(guó)最大的火箭發(fā)射場(chǎng)，而更多的網(wǎng)友則是對(duì)我國(guó)已經(jīng)有3個(gè)發(fā)射場(chǎng)的情況下，為什么還要在海南再建一個(gè)？
地球自西向東
幾乎所有的火箭發(fā)射都是自西向東發(fā)射，原因不難理解，因?yàn)榈厍蚴亲晕飨驏|轉(zhuǎn)的。毫無(wú)疑問(wèn)，地球表面的所有物體均沿著緯線的方向隨著地球自西向東轉(zhuǎn)動(dòng)，由于這個(gè)原因，火箭在地面未發(fā)射之前，火箭就已經(jīng)具有了一個(gè)和地球自轉(zhuǎn)速度相同的并且是向東的速度。如果火箭的發(fā)射方向是向東，那么它就可以利用這個(gè)本來(lái)就有的速度使自身迅速加速。這就是為什么，幾乎所有火箭都是向東發(fā)射的原因。
然而，我們知道，地球表面各處的線速度是不同的，南北極點(diǎn)的線速度最小，維度越低線速度越大，赤道的緯度等于零，所以赤道的線速度最大。這就類似于一把轉(zhuǎn)動(dòng)的雨傘，傘的頂部相當(dāng)于北極，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線速度最小，而傘尖就相當(dāng)于地球的赤道。雨傘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，雨滴會(huì)先從傘尖而不是傘的頂部飛出去，因?yàn)閭慵獾木€速度最大。對(duì)于地球來(lái)說(shuō)，赤道上的線速度最大，為每秒456米，如果在赤道發(fā)射火箭，則是最節(jié)省燃料的。那么，能節(jié)省到什么程度呢？咱們可以通過(guò)一組數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)比一下：
法國(guó)的庫(kù)魯航天發(fā)射場(chǎng)緯度只有5.23度，如果一枚火箭是在法國(guó)的庫(kù)魯航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，它的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力要比在哈薩克斯坦的 Baikonur發(fā)射基地發(fā)射要高出 20%，因?yàn)楣_克斯坦的這個(gè)發(fā)射基地的緯度是北緯46度。假如發(fā)射基地是緯度更高的地方，比如說(shuō)北緯70度，那它的運(yùn)載能力比起在庫(kù)魯航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射時(shí)要減少一半。
減少調(diào)軌燃料
地球同步軌道衛(wèi)星的特點(diǎn)是，它們位于地球赤道的正上空，所以，低緯度發(fā)射場(chǎng)的另一個(gè)好處是，如果發(fā)射的是地球同步軌道衛(wèi)星，那么在赤道發(fā)射將會(huì)使得衛(wèi)星一開(kāi)始就具有正確的軌道傾角，直接就進(jìn)入正確的軌道平面。相反，如果是在高緯度地區(qū)發(fā)射這樣的地球同步衛(wèi)星，那就要求衛(wèi)星攜帶額外的推進(jìn)劑，以便在太空實(shí)施空間機(jī)動(dòng)，從而改變軌道平面使最終的軌道面與赤道面重合。
▲地球同步軌道衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合
文昌衛(wèi)星發(fā)射中心有海運(yùn)便捷優(yōu)勢(shì)
北京大學(xué)地空學(xué)院教授焦維新曾說(shuō)過(guò)：“大推力火箭是建造空間站的首要前提，也是人類重返月球、登陸火星的必要條件?！比欢?，大推力火箭的直徑都很大，對(duì)于內(nèi)陸的3個(gè)發(fā)射場(chǎng)來(lái)說(shuō)，運(yùn)送大型火箭一直是個(gè)老大難的問(wèn)題，當(dāng)直徑超過(guò)3.5米時(shí)，火箭就難以通過(guò)火車運(yùn)輸。而長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭的直徑為5米，運(yùn)抵內(nèi)陸3個(gè)發(fā)射場(chǎng)比較困難。而文昌衛(wèi)星發(fā)射中心位于海南靠近海岸的地方，且有良好的港口，可以停泊運(yùn)送大型火箭的船只。可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)的中國(guó)人登月還有火星探測(cè)器發(fā)射等，都將從文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射。
無(wú)須擔(dān)心火箭殘骸
內(nèi)陸發(fā)射場(chǎng)一個(gè)難以避免的安全隱患是，發(fā)射火箭時(shí)，殘骸一般墜落在發(fā)射點(diǎn)以東1000公里內(nèi)，容易掉落到有人地區(qū)帶來(lái)傷亡或者財(cái)產(chǎn)上的損失。而文昌衛(wèi)星發(fā)射中心的另一個(gè)好處是，它的東面是茫茫大海，即使有殘骸墜落，也大可不必?fù)?dān)心安全問(wèn)題，它砸中船只的可能性是微乎其微的。
既然低緯度的發(fā)射場(chǎng)有那么多好處，為什么我國(guó)一開(kāi)始不把發(fā)射基地建在海南島呢？這主要是跟歷史原因有關(guān)系，上世紀(jì)冷戰(zhàn)時(shí)期，國(guó)際形勢(shì)復(fù)雜，而我國(guó)那時(shí)實(shí)力有限，面臨著美國(guó)、臺(tái)灣等地區(qū)的危險(xiǎn)，把重要的發(fā)射基地建在海南顯然是一件十分不妥的事，因此，只好把發(fā)射基地建在內(nèi)陸深山老林里。而現(xiàn)在，國(guó)際安全形式大為好轉(zhuǎn)，最主要的是，我國(guó)已經(jīng)不怕任何威脅了。
