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正式啟用5週年,一文讀完文昌航天發射場的歷史

2021-07-01由 科技史館 發表于 歷史

2016年6月25日,中國

海南文昌航天發射場

正式啟用執行首次發射任務,

中國航天科技集團

研製的

長征七號運載火箭

首飛發射升空,成功將載荷組合體送入預定軌道。

正式啟用5週年,一文讀完文昌航天發射場的歷史

五年來,文昌航天發射場共完成13次發射任務,為中國航天事業的發展立下了汗馬功勞。

中國文昌航天發射場位於中國海南省文昌市龍樓鎮,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。

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該發射中心可以發射長征五號系列火箭與長征七號運載火箭,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航天器的發射任務。

該航天發射場於2009年9月14日開工建設,2014年10月中旬建成,是中國最先進的火箭發射設施。

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由於此地點的

緯度

較低(約北緯19度),離

赤道

較近,

地球自轉

造成的

離心力

可以讓火箭在燃料不變的情況下攜帶更大的載荷,同時由於其建設在海岸而非中國其他發射場所處的內陸地區,燃盡的芯級、助推器的落區得以設置於

太平洋

,可最大保障任務的安全性。鄰近海洋也意味著大型部件的組裝和運輸將變得可能,對於火箭訂單有著很大幫助,同時海南島作為傳統旅遊景點的地位,則有助於開放民眾觀光與推廣下一代的天文教育。

文昌航天發射場的建設歷史

早在1975年,

中華人民共和國航天工業部

領導首先提出中國建設同步軌道發射中心的設想,最佳位置就在

海南島

。但因為鑑於當時

冷戰

的國際形勢,沿海地區很容易被敵軍佔領,而且保密性低,與當時的

國家戰略

相悖,最終改在較為不易被攻擊及保密性高的

西昌

,建立

西昌衛星發射中心

1989年,日本科技廳率財團考察訪問海南,日本專家提出投資400億美元在海南建設亞洲第一大航天港,但未獲中方同意。

1990年,中國準備建設載人航天發射中心,海南省提出申請,但經過專家論證而被否定,落戶

酒泉衛星發射中心

建設海南航天發射基地專案從1994年後開始醞釀和論證。1994年,

海南省科技廳

邀請航天專家對在海南省建設大型運載火箭發射中心進行論證,選址包括文昌

昌灑鎮銅鼓嶺

、文昌

龍樓鎮

、萬寧、三亞、瓊海等,最終選址

文昌市龍樓鎮

2006年,衛星發射基地專案已由

總裝備部

向軍委申請立項,海南省同時推進各項配套基礎設施規劃。

2007年8月,

國家

批准在海南省文昌市建設新一代運載火箭發射場,由西昌衛星發射中心負責建設、管理、使用。

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2009年9月14日,海南航天發射場“078工程”正式開工建設。

2011年10月,西昌衛星發射中心的隊伍進駐海南發射場。

2014年9月10日,中國載人航天工程辦公室副主任楊利偉表示,海南發射場已基本完工,已具備發射航天器的條件。、

2016年3月,海南發射場對外開放旅遊試營業。遊客可近距離觀看指揮中心、火箭垂直總裝測試廠房、發射塔等建築。

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2016年6月23日,西昌衛星發射中心副主任易自謙表示,海南發射場專門建有參觀通道,面向公眾開放參觀。

2016年6月25日,中國航天科技集團研製的長征七號運載火箭首飛發射升空,這是海南文昌航天發射場的首次發射任務,標誌著海南文昌航天發射場正式啟用。

文昌發射場的優勢

在選擇發射場時,衛星發射方都會盡量選擇低緯度地區,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。

要將1公斤物品送入太空中,要消耗成百上千公斤的燃料。因此,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,讓中國發射衛星是節約燃料的有效辦法,海南衛星發射場可以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,海南衛星發射場的建成還可以迅速填補低緯度發射的市場空白。

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我國新一代航天發射場選址海南文昌具有三大優勢:

第一,作為我國首個濱海發射場,靠海港,運輸方便。

中國之前使用的酒泉、太原、西昌三個發射場都處在中西部內陸之中,火箭在廠房中製造完畢後,必須透過鐵路將一節一節的火箭運輸到發射場去,一路上翻山越嶺、日夜顛簸,還要經過大大小小的涵洞、隧道、橋樑,火箭大小就必然受到限制,所以除了在文昌發射的長征五號運載火箭,其他火箭型號直徑均未超過3。5米。要避開鐵路限制,就必須透過陸運或者海運的方式到達發射場。

火箭可以海上運輸,箭體直徑不再受鐵路橋樑涵洞限制,進一步釋放了火箭設計的潛力;

第二,緯度低,發射效率高。

海南省是我國緯度最低,距赤道最近的省份,緯度為19度。西昌、太原、酒泉3個衛星發射中心的緯度分別為28度、38度、41度。與

西昌發射場相比,在文昌發射場發射的同型火箭的運載能力可提高10%,衛星壽命可延長2年以上。

世界上最著名的低緯度發射場是位於南美洲北部法屬蓋亞那的法國庫魯發射場,北緯5度,是目前法國唯一的發射場,也是歐空局主要的航天活動中心。最靠近赤道的發射場則是義大利聖馬科航天發射場,位於南緯2.9度。

第三,射向寬,安全性好。

火箭發射後,助推器和箭體將剝離,形成火箭殘骸。火箭殘骸一般墜落在發射點以東1000公里以內。海南文昌航天發射場射向覆蓋90度到175度,火箭發射後,1000公里內是茫茫大海,墜落的火箭殘骸不易造成傷害。

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文昌航天發射場的發射流程

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、臺灣海峽、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,再透過公路運往火箭水平轉載準備廠房。

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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。航天器完成總裝測試後,以垂直狀態運到加註與整流罩裝配廠房,進行推進劑加註和整流罩裝配,然後以航天器/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、航天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,實施燃料加註,火箭點火發射。

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文昌航天發射場完成的發射任務

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1、

2016年6月25日20時00分,

,我國載人航天工程為發射貨運飛船而全新研製的長征七號運載火箭在文昌航天發射場點火升空,約603秒後,載荷組合體(包括

遠征一號甲

上面級多用途

飛船

縮比

返回艙、遨龍一號

空間碎片主動清理飛行器、翱翔之星、天鴿飛行器、

天源一號

在軌加註實驗裝置

)與火箭成功分離,進入近地點200千米、遠地點394千米的橢圓軌道,長征七號運載火箭首次發射圓滿成功。

2、

2016年11月3日20時43分,長征五號攜帶實踐十七號衛星成功入軌。(發射過程中二級故障提前關機,但上面級透過延長燃燒時間成功把衛星送入預定軌道)

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3、

2017年4月20日19時41分,長征七號攜帶

天舟一號

貨運飛船、

絲路一號

科學試驗衛星成功入軌。

4、

2017年7月2日19時23分,長征五號攜帶實踐十八號衛星發射後,一級發動機液氧泵損毀導致一臺發動機停車,最終因推力不足入軌失敗,墜毀於

關島

以西,

馬裡亞納海溝

附近的海域。

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5、

2019年12月27日20時45分,長征五號攜帶實踐二十號衛星成功入軌。(遙三所搭載的實踐20號衛星實為原遙二搭載的實踐18號補發)

6、

2020年3月16日21時34分,

長征七號甲火箭攜帶

新技術驗證六號衛星發射失敗。(助推器氧氣箱出流口發生

空化

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7、

2020年5月5日18時00分,

長征五號B火箭攜帶新一代載人飛船試驗船和

柔性充氣式貨物返回艙實驗艙發射成功。(2020年5月6日, 新一代載人飛船試驗船自主提升到大橢圓軌道,返回艙於5月8日13時49分在東風著陸場安全著陸;柔性充氣式貨物返回艙試驗艙在返回過程中出現異常。)

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8、

2020年7月23日12時41分,

長征五號火箭攜帶天問一號

探測器發射成功。(天問一號探測器由長征五號遙四運載火箭從海南文昌航天發射場發射升空,成功送入預定軌道。探測器在地火轉移軌道飛行約7個月後到達火星附近,2021年2月10日完成火星捕獲後進入環火軌道。2021年5月15日北京時間上午7時18分,天問一號所攜帶的探測車

祝融號

在火星烏托邦平原南部預選著陸區著陸。)

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9、

2020年11月24日04時30分,

長征五號火箭攜帶嫦娥五號

探測器發射成功。(

嫦娥五號

在月球表面自動取樣並獲取兩公斤月岩樣本,隨後從月面起飛至月球軌道上進行無人交會對接;最終攜帶樣本返回地球。)

10、

2020年12月22日12時37分,

長征八號火箭攜帶

新技術驗證七號衛星、智星一號A星發射成功。

11、

2021年3月12日1時51分,

長征七號甲火箭攜帶

試驗九號衛星發射成功。

12、

2021年4月29日11時23分,

長征五號乙火箭攜帶天和號核心艙

發射成功。(天和號核心艙為中國的天宮號空間站核心艙,將與問天號實驗艙以及夢天號實驗艙對接,組建成大型的空間站。2021年4月29日中午11時23分,天和號核心艙已於文昌航天發射場發射升空,並在數分鐘後成功入軌。)

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13、

2021年5月29日20時55分,

長征七號火箭攜帶天舟二號

發射成功。(天舟二號貨運飛船將攜帶兩件艙外航天服,20個氣瓶,10餘個軟體水囊,提供日常和電解制造氧的水,此外還有其他衣食住行和試驗載荷,共計160個貨包,200件貨物,與先前發射入軌的天和核心艙進行交會對接、推進劑補加和組合體飛行。飛船密封艙攜帶上行貨物重量約4。8噸,推進劑2噸,物資總重近6。8噸。)

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