宇宙征程的“起点”，六类航天发射场知多少？

运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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

火箭飞行不需依赖空气，它是靠尾部喷出气体所产生的反作用力前进的。空气反而成了它的大敌：会增加阻力，降低速度，并使它表面产生高温，甚至燃毁。所以要飞向宇宙，首先要解决火箭的耐高温问题，同时也应尽量缩短在大气中飞行的时间，因此但凡发射都是取垂直向上的姿势。

从牛顿时代，人们已经知道了“宇宙速度”。要叫火箭发射后不再落地，永远绕地球转动，V-2火箭的速度还远远不够，它至少要达到第一宇宙速度要求的79千米/秒。这个速度是声速的23倍。以这个速度，从南京到上海只需要39秒钟。科学家算出，要达到如此的速度，燃料的重量至少是空火箭的39倍。换句话说，如果一支火箭总重量为1吨，那么其中必须装975千克燃料，占975%，而火箭壳、燃料箱及其它一切装备一共只能有25千克。谁也没有本事造出这样的火箭。因为即使是碰不起的鸡蛋，1000千克中的蛋壳重量也重达110千克。何况为了飞得更远，最好能制成比例更小（如不是1：39而是1：50或更多）的火箭。

出路在哪儿？齐奥尔科夫斯基为我们找到了解决的办法——利用多级火箭！简单地说来，就是把燃料箱做成好几段，用完一段就丢一段，这可使燃料所占的比例大为减小，从而腾出比例来装载科学研究用的各种仪器设备。例如有一支三级火箭，它的第三级装着一个1吨重的负载物——人造卫星或宇宙飞船，那级火箭本身也重1吨，燃料为它们的3倍——6吨，那么，这第三级总重为8吨。再把这8吨看作第二级火箭的负载，也按1：8的比例，那么二、三两级总重为64吨。以此类推，再加上第一级，整个火箭重为64X8=512吨。这里，燃料总重438吨，占总重的855%。这个比例虽仍然很大，但比一级火箭要低得多了。

现在各国大多均采用这种三级火箭的方式：开始第一级点火，把飞船加速到一定速度，等它燃料烧完，这一级就自动脱离，同时第二级自动点火，使较轻的二级继续加速，最后它也完成自己的使命而脱离坠下，最后第三级火箭就可把较轻的人造卫星或宇宙飞船加快到所需的速度，并把它送入轨道。

现代火箭真是一个庞然大物。以美国火箭“土星5号”为例，它可把100多吨重的人造卫星或空间站送入绕地球的轨道，或者把近50吨的飞船送上月球。震惊世界的“阿波罗”登月飞船，“旅行者”行星探测器，均是由它一一送上天的。“土星5号”火箭本体长857米，如果连同顶上的“阿波罗”飞船，则高达1106米，与南京的金陵饭店相当。它的底部最大直径为13米，20个人手挽手也无法合围。它的主要部件不下200万个，整个火箭的总重量为2930吨，可与一列满载的列车相比拟。它的第一级高达42米，尾翼展开有18米，其重量约为2600吨，占总重的3/45台强大的发动机可以产生300多万千克的推动力，总功率达17560万马力，相当于50万辆大卡车的总和。其消耗也大得惊人：所装的2200吨燃料，可供12500辆卡车开1小时，可只能供它烧2分半钟。2分半钟后它自动脱下，这时火箭已升到60千米的高空，并达到了27千米/秒的速度。火箭第二级长25米，装有34万加仑（154万升）液态燃料，燃烧8分钟后，将末级火箭送到177千米高空，并加速到67千米/秒，然后脱下，同时长17米的第三级继续点火，把卫星或飞船送入预定的轨道。

1、 前苏联/俄罗斯：1957年10月4日苏联首次发射了836公斤的“斯普特尼克1号”。苏联解体后，俄罗斯继承了其发射能力。

2、 美国：1958年2月1日首次发射82公斤的“探险者1号”。目前主要使用德尔塔(Delta)系列运载火箭、金牛座（Antares）系列运载火箭。

3、 法国：1965年11月26日首次发射42公斤的“试验卫星A－1号”。1975年欧洲空间局成立后，主要和其他国家合作在法属圭亚那使用阿丽亚娜(Ariane)系列运载火箭发射卫星。

（欧洲空间局正式成员国有比利时、丹麦、法国、德国、英国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、瑞士和爱尔兰，非正式成员国有奥地利和挪威。加拿大为观察员。)

4、 日本：1970年2月11日首次发射93公斤的“大隅号”。

5、 中国：1970年4月24日首次发射173公斤的“东方红1号”。主要使用长征系列火箭发射。

6、 英国：1971年10月28日首次发射66公斤的“普罗斯帕罗号”卫星。目前本国不再承担发射任务，而是归入欧洲航天局。

7、 印度：1980年7月18日首次发射360公斤的“罗希尼号”卫星。

8、 以色列：2002年5月28日首次发射“地平线5号”卫星，使用沙维特运载火箭发射。

9、 伊朗：2009年2月3日首次发射“希望”(Omid)号卫星，使用“使者”号火箭。

10、朝鲜：2012年12月12日成功发射“光明星3号”卫星。

11、韩国：2013年1月30日成功发射“Naro-1 STSAT-2C”卫星。韩国曾在2009年08月25日首次发射“科学技术卫星2号”卫星，但在高空发生爆炸。

12、新西兰：2018年11月12日成功发射“电子立方星”卫星。

（该清单包括具有将卫星送入轨道的独立能力的国家，包括生产必要的运载工具。）

2019年9月12日11时26分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将资源一号02D卫星(又称5米光学卫星)发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。资源一号02D卫星(5米光学卫星)是我国空间基础设施规划中的重要型号，卫星入轨后，可有效获取大幅宽多光谱及高光谱数据，并与后续系列卫星组网，将为国家自然资源资产管理和生态监理工作提供稳定的数据保障，同时兼顾防灾减灾、环境保护、城乡建设、交通运输、应急管理等相关领域应用需求。

据悉，该卫星运行于太阳同步轨道，设计寿命5年，通过所搭载的两台相机，可有效获取115公里幅宽的9谱段多光谱数据以及60公里幅宽的166谱段高光谱数据，其中全色谱段分辨率可达25米、多光谱为10米、高光谱优于30米，高光谱载荷可见近红外和短波红外光谱分辨率分别达到10纳米和20纳米。该星作为我国自主建造并成功运行的首颗民用高光谱业务卫星，是国家民用空间基础设施中新型对地观测卫星发展的又一重要成果。

据自然资源部介绍，5米光学业务卫星投入使用后，将与高分五号卫星开展协同观测，并将与后续卫星组成在陆地资源中分卫星星座，进一步提升覆盖与重访能力。预计到2025年，自然资源领域将陆续建成陆地中分星座、高分星座等，涵盖全色、多光谱、高光谱、SAR、激光雷达等载荷，形成全天候、全谱段遥感数据保障体系，为我国天地一体化自然资源调查与监管体系建设奠定基础。

此外，此次任务还搭载发射了北京师范大学的京师一号卫星和上海埃依斯航天科技有限公司的金牛座纳星。两颗卫星设计寿命均为1年。长征四号乙运载火箭和资源一号02D卫星(5米光学卫星)、京师一号卫星，分别由中国航天科技集团有限公司所属上海航天技术研究院、中国空间技术研究院研制。此次任务是长征系列运载火箭的第310次航天飞行。

火箭升空的施力物体是喷出的气体。

火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。它自身携带燃烧剂与氧化剂，不依赖空气中的氧助燃，既可在大气中，又可在外层空间飞行。

有人认为火箭升空的施力物体是空气，有人则认为是火箭喷出的气体。那么即使火箭的施力物体是空气，在太空中也能飞行，因为如果已经足够远的话，那里也没地球引力了，会围绕一个东西做无休止运动的，压根不需要动力了。

这就像一个人如果站在绝对光滑的地面上，如果他扔出去手中的一个球，在理想状态下自己会由于动量守恒向反方向运动，而动量守恒定律是在真空中仍然成立的。因此施力物体应该是小球。同理火箭的施力物体应该是喷出的气体。

火箭简介：

火箭（rocket）是火箭发动机喷射工质（工作介质）产生的反作用力向前推进的飞行器。它自身携带全部推进剂，不依赖外界工质产生推力，可以在稠密大气层内，也可以在稠密大气层外飞行，是实现航天飞行的运载工具。火箭按用途分为探空火箭和运载火箭。

2019年8月，航天科技集团传来喜讯!我国完成了火箭残骸的精准控制，落在了设定的落区范围内。这次技术验证的成功，标志着我国成为继美国之后的第二个掌握这项技术的国家。

目前火箭发射有三种方式：一是地面发射，二是空中发射，三是海上发射。