宇宙征程的“起点”

毛新愿

運载火箭的发射是一项复杂且精密的工作。火箭的推进剂（燃料）特殊，有液氧、四氧化二氮、煤油、液氢、液态甲烷、联胺等不同种类，不同推进剂对加注环境和储备条件的要求截然不同。此外，航天任务通常需要火箭快速到达指定轨道，因而有的火箭须尽量利用地球自转惯性，帮助航天器飞往顺行轨道;有的则要克服地球自转惯性，帮助航天器飞往大倾角逆行轨道。不仅如此，火箭一般是多级的，这就意味着它的发射伴随着残骸的脱落，大部分残骸的飞行高度低、速度慢，基本上都会落回地球。那么，如果这些残骸砸到人怎么办呢？航天专家们需要考虑许多因素，选择合适的发射场和发射方式，以确保发射任务万无一失。

当然，没有任何一个发射场和发射方式是完美无瑕的，一些航天大国甚至需要建设多个发射场来适配不同的发射任务。下面我们就来盘点一下各种类型的航天发射场。

1.内陆发射场

建立在陆地上的发射场优点非常多，如占地面积大、战略纵深充足、国防军事安全有保障、配套设施规模大且完善、交通条件和支援措施丰富等，毫无疑问，内陆发射场是航天发展初期的重要选择。拜科努尔发射场，我国的酒泉、太原和西昌三大卫星发射中心都处在内陆地区。

按照不同航天任务的发射需求，内陆发射场的选址有所不同。绝大部分航天任务都要求航天器飞往顺行轨道（倾角为0～90度，自西向东）。而发射场纬度越低，能够利用到的地球自西向东的惯性速度越大，比如在赤道上地球的自转速度约为466米/秒，到了纬度为30度的地区地球自转速度为403米/秒，再到纬度为60度的地区时地球自转速度就只有233米/秒了，因此同一任务由于所处纬度不同，对火箭推进剂级别的需求差异较大。所以，我国传统三大发射场中最南边的西昌卫星发射中心就成为北斗导航卫星、通信卫星、嫦娥探测器等高轨任务的核心基地。

对于要求航天器飞往逆行轨道（倾角为90度以上，自东向西）和极地轨道（倾角为90度）的任务来说，火箭发射反而需要克服地球的自转惯性或使其对地球自转惯性不那么敏感，这就有必要选用更高纬度的发射场。普列谢茨克发射场、太原卫星发射中心都是执行这类发射任务的。普列谢茨克发射场已经接近北极圈，这里适合发射前往太阳同步轨道和极地轨道的探测器。

为了保障航天员的安全，载人航天任务往往对发射场的支援配置要求极高，如必须具备技术服务、测试演练、发射平台、后勤保障、通信测量、气象台、航天员区域、交通运输、指挥中心等多个区域，还要配合全球的测控通信网、再入返回着陆场要位于本国境内等。拜科努尔发射场、酒泉卫星发射中心、肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角空军基地都是世界范围内仅有的可以实现载人航天任务的发射场。

2.滨海发射场

滨海发射场依然处于陆地上，只不过它至少有一面临海。因为处于内陆中心的发射场有个很大的缺陷，即残骸落区位于内陆很容易对人类生活造成影响。在不可回收火箭仍为主流的今天，这是所有航天任务都无法回避的问题。

针对落区问题，滨海发射场的优势非常明显，因为火箭残骸掉落海洋就能避免其对人类生活的影响。美国由于地理位置和军事实力的优势，几乎所有发射场都是滨海发射场。白沙导弹靶场距离太平洋和墨西哥湾都不远，肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角空军基地建在大西洋西海岸，一般执行顺行轨道任务，火箭残骸掉落大西洋中;范德堡空军基地靠近太平洋东海岸，一般执行逆行轨道任务，火箭残骸掉落太平洋中。此外，欧洲的法属圭亚那发射场建在大西洋西海岸，地理位置得天独厚;日本的种子岛发射场位于日本南端，远离本土，四面环海。

我国选择把第四个火箭发射基地建在海南文昌有几个重要原因：一是海南省的纬度低，在这里发射火箭能够更大程度地利用地球自转惯性;二是海南省几乎四面环海，在东、西、南三个方向上，残骸落区问题都能被完美解决;三是我国新一代火箭需要新的配套设施，传统发射场的配套设施很难更新;四是长征五号这类大型火箭（芯级最大直径为5 米），无法经过传统铁路运输抵达内陆发射场，但可经由航天运输船从海上运输到海南文昌发射中心。由此可见，我国之所以新建海南文昌发射中心也与残骸落区问题有关。

3.天基发射场

天基发射场承担的发射任务说起来很简单，就是从太空中发射有效载荷。航天飞机从功能定位上来说也可以被叫作“天基发射场”。一方面，航天飞机中的航天员可以直接利用机械臂将携带的有效载荷抛出去，实现“发射”;另一方面，航天飞机把有效载荷运送到环绕地球轨道后，这些航天器也可以启动自带的强力上面级（上面级本质上是一种火箭），推动航天器直接从近地轨道“发射”至高轨道，或到更远的地方执行深空探测任务。

1998年，大名鼎鼎的伽利略号木星探测器就是被亚特兰蒂斯号航天飞机送入近地轨道，随后“惯性上面级”把它送入了前往木星的轨道。麦哲伦号金星探测器、尤利西斯太阳探测器、钱德拉太空望远镜等众多知名深空探测器都使用了天基发射场。

放眼望去，空间站就是个大型的“发射平台”，而且发射方式很简单，只要使用机械臂将有效载荷扔出去即可。一般情况下，货运飞船可以打包运送很多有效载荷前往空间站，航天员在对有效载荷进行调试后，即可实现一次“发射”任务。国际空间站经常发射小卫星，天宫二号空间实验室也释放过伴飞卫星。等到2022年我国天宫空间站建成后，从那里“发射”卫星也将成为常态。

4.海上發射场

海上发射场一般会建在位于小岛的军事基地上，此外还可以建为移动的海上平台。2019年，中国就利用长征十一号火箭完成了首次海上发射。不过，海上移动平台也有自身的缺点，比如它的面积不会特别大、功能不会太全面，一般仅能发射中小型火箭。

5.空基发射场

空基发射就是把火箭放到大型飞机上，抛下去、点火、发射、入轨。所谓空基发射场其实已经没有“发射场”的意义，但它的作用还是非常明显的，比如能够为火箭节省推进剂、机动能力极强、几乎不受任何战略战术威胁、能够完美解决残骸落区问题、反应速度快、发射频率高等。

空基发射优点不少，但飞机毕竟是有能力上限的，不可能运送大中型火箭，也基本不可能运送液体燃料火箭。这种“发射场”和空基发射方式，更多是作为技术战略储备，以备不时之需。目前，仅有美国的飞马座空基发射火箭在服役。

6.水下发射场

水下发射主要是对战略核潜艇和潜射战略导弹进行技术测试。根据目前的信息，世界上仅有美国和苏联进行过此类发射测试。这种发射方式的安全性和隐蔽性很好，但显然不可能发射大型载荷，所以基本上也是作为战略储备存在。

除了内陆发射场和滨海发射场以外，其余的发射场目前更多还是作为战略储备存在，它们丰富了一个国家的运载火箭发射体系，甚至开创了新的发射方式，为人类探索宇宙的征程奠定了坚实的基础。