航天发射场如何科学选址

2024-01-31 02:45吴鹏
科学之友 2023年12期
关键词:发射场纬度火箭

文|吴鹏

航天发射场的选址是火箭发射基地规划建设的重要前提,其选址的合理性和科学性将直接影响发射基地的规划建设、发射试验水平、技术经济效益和可持续发展能力等技术指标。作为航天工作者,我们需要深入理解航天发射场选址的基本原理,同时全面、系统地分析影响航天发射场选址的各种因素,以确保选址的合理性和科学性。

地理位置条件

航天发射场在选址时优先选择纬度低的区域。火箭在发射过程中需要消耗大量燃料以获得足够的速度进入太空,在低纬度地区发射可以充分利用地球自转提供的离心力将火箭以一定的速度“甩”出去,从而节省火箭燃料的消耗。这意味着,纬度越低,火箭发射消耗的燃料越少,发射成本越低。目前,我国纬度最低的是文昌航天发射场,位于北纬19°19′。

然而,由于发射任务不同,并非所有卫星都适合从低纬度发射。例如,极地轨道卫星和太阳同步轨道卫星,它们更适合在高纬度发射。任何一个航天发射场都不可能只有单一型号的发射任务,所以应该以主要任务为主,综合考虑其他任务来选择更为恰当的地理位置。

安全条件

航天发射场在选址时应远离大中型城镇。在火箭推进剂最大TNT当量的安全影响半径内,不应有城镇居民、国家铁路运输线、变电站、自然保护区、航空港等重大设施。根据推进剂的含量,按照航天行业相关标准计算发射场与其最小要求距离,从而最大程度上确保人民群众的生命财产安全。

气象环境条件

适宜的气象条件是火箭成功发射的必要条件之一,航天发射场在选址时需要考虑五个气象环境条件:降水量、气温和湿度适中,避免暴雨和大暴雨的频繁出现;年平均地面风速较小,受阵性强风和热带气旋的影响较小;高空风速较低,而风切量较小;晴天多,视野开阔,减少云层对视线的影响;雷暴的发生强度与频率较低。

地质环境条件

航天发射场需要选择在平坦开阔、地质结构稳定的区域,以保障人员和设备的安全。特别要注意避开地震带和可能发生滑坡、崩塌和泥石流的地方。对于沿海发射场,还需要加固临海侧的海岸,防止海水侵蚀或淹没发射场地。通过这些措施,可以确保发射场地的安全性和稳定性,为成功进行航天发射任务提供有力的保障。总之,航天发射场的选址是一个涉及广泛且繁复的流程,需要全面、详细地评估选址的各个因素,并进行综合分析和比较,提出科学、合理、经济和可行的选址方案。

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