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第11章 中国之“星”——中国航天史话(2)

2.山西太原卫星发射中心

太原卫星发射中心位于山西省太原市西北的高原地区,海拔1500米左右,地处温带,与芦芽山风景区毗邻,是中国试验卫星、应用卫星和运载火箭发射试验基地之一。太原发射中心拥有火箭和卫星测试厂房、设备处理间、发射操作设施、飞行跟踪及安全控制设施。发射中心具备多射向、多轨道、远射程和高精度测量能力,担负太阳同步轨道气象、资源、通信等多种型号的中、低轨道卫星和运载火箭的发射任务。该发射中心始建于1967年,这里冬长无夏,春秋相连,全年平均气温5摄氏度,比较适合航天事业的发展。

1988年9月7日和1990年9月3日,山西太原卫星发射中心用“长征四号”运载火箭分别成功地将中国第一颗和第二颗“风云一号”气象卫星送入太阳同步轨道。此外,在该中心还进行过一系列运载火箭试验。1997年,发射中心第一次执行国际商业发射任务,成功地将美国摩托罗拉公司制造的两颗铱星送入预定轨道。20世纪末,该中心用“长征四号”乙运载火箭成功地将“风云一号”气象卫星和“实践五号”科学实验卫星送入轨道高度为870千米的太阳同步轨道。这是该中心连续第七次成功地以“一箭双星”方式进行的航天发射。

3.四川西昌卫星发射中心

西昌卫星发射中心始建于1970年,它是以承担发射地球同步轨道卫星为主要任务的航天发射基地,担负通信、广播、气象卫星等试验发射和应用发射任务。西昌卫星发射中心位于四川省凉山彝族自治州境内,中心总部设在四川省西昌市,卫星发射场位于西昌市西北65千米处的大凉山峡谷腹地。自1984年成功发射第一颗试验通信卫星以来,截至2003年年底,西昌卫星发射中心已先后成功完成了34次国内外卫星的发射任务。

该地区属亚热带气候,全年平均气温为16摄氏度,全年地面风力柔和适度。这里每年10月至次年5月是最佳发射季节。

发射中心于1983年建成,1986年正式对外开放。自1984年以来,该中心先后成功发射过中国第一颗试验通信卫星、实用通信广播卫星及实用通信卫星,1990年又将美国制造的“亚洲1号”通信卫星送入地球同步转移轨道。

2004年4月,“试验卫星一号”和“纳星一号”在西昌卫星发射中心顺利升空,这也是该中心首次发射太阳同步轨道卫星,标志着该中心的航天发射能力得到了进一步的提高,可以进行多射向、多轨道卫星的发射。截至2004年4月,中心拥有两个自成系统的发射工位,可以发射不同类型的“长征”运载火箭,既能将大吨位的卫星送入同步转移轨道,也能将小卫星送入太阳同步轨道。

4.海南文昌卫星发射中心

文昌卫星发射中心以前主要是发射亚轨道火箭(如弹道导弹)的测试基地,现在正在修建为第四个卫星发射中心。该火箭发射场距离赤道较近、纬度较低,发射卫星时就可以尽可能利用地球自转的离心力,因此所需要的能耗较低,使用同样燃料可以达到的速度也更快。据称,在海南发射地球同步卫星比在西昌发射火箭的运载能力可提高10%~15%,可使卫星寿命延长2年以上。同时,发射基地选在海南,火箭可以通过水陆运输,火箭的大小就不受铁轨的限制(“长征二号”系列由于受到铁路运输的限制,其组件的最大直径只能限制在3.5米)。另外,从海南岛发射的火箭,其发射方向1000千米范围内是茫茫大海,因此坠落的残骸不易造成意外。

由以上四个发射基地可以看出,发射基地的选择与不同的卫星运行的轨道有很大关系。我国四个着名的发射中心,分别处于我国四个不同的地理位置上,这样不仅有利于卫星的发射,而且能够利用自然条件为卫星的发射提供一定的保障。

第三节 “嫦娥一号”——锁定“广寒宫”中国月球探测工程“嫦娥一号”月球探测卫星由中国空间技术研究院研制,是以中国古代神话人物“嫦娥”命名的,它是中国自主研制并发射的首个月球探测器。

“嫦娥一号”的发射成功,标志着中国成为世界第5个发射月球探测器的国家地区。“嫦娥一号”主要用于获取月球表面三维影像、分析月球表面有关物质元素的分布特点、探测月壤厚度、探测地月空间环境等。“嫦娥一号”运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上,工作寿命为1年,计划绕月飞行一年。执行任务后将不再返回地球。

“嫦娥一号”星体为一个2米×1.72米×2.2米的长方体,在星体的两侧各有一个太阳能电池帆板,完全展开后最大跨度达18.1米,卫星重2350千克。根据中国月球探测工程的四项科学任务,在“嫦娥一号”上搭载了8种24台科学探测仪器,总重量达130千克。

它的配备包括CCD(是一种半导体装置,可以把光学影像转化为数字信号)立体相机、微波探测仪系统、γ射线谱仪、X射线谱仪、激光高度计、太阳高能粒子探测器、太阳风离子探测器、干涉成像光谱仪,太阳宇宙射线监测器和低能粒子探测器等科学探测仪器。“嫦娥一号”是中国首颗绕月人造卫星。

“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空,为了保证完成月球探测工程任务,对承担卫星发射任务的“长征三号甲”火箭进行了41项可靠性的设计工作,以提高其运载的可靠性。

延伸阅读:天地之间——空间技术的应用

“星球大战”之类的幻想都是人类对太空充满期待的表现。然而提起“空间技术”,人们想到的往往是宇宙飞行或是对遥远星球的探测。其实,空间技术已不仅是纯粹的科学探索,随着社会各个领域的不断发展,很多方面都与空间技术挂上了钩,例如空间技术在发展国民经济和改善人民生活方面,正在发挥着越来越重要的作用。

每天晚上,我们从电视中看到的国际新闻,是人造卫星转播的;收听到的天气预报,气象资料是由人造气象卫星观测到的。人们能同大洋彼岸亲友通话,给万里以外的病人会诊,能为海上船只指引航向,这都得益于空间技术带来的方便。而对于“陆地卫星”来说,更是一个“多面手”。

它能普查矿藏,勘测油田,预报洪水,探测林火,估计粮食产量,发现植物病虫害等。它们的存在为人类各方面的生活提供了极大的方便。“应用气象卫星”自上天以来,从未遗漏过台风的预报,从而使人民的生命财产免受了自然灾害的威胁,保证了社会的稳定与和谐。

近年来,空间技术应用的领域大大地扩展了。人们在航天活动中开发出来的新产品、新材料和新技术向国民经济的其他部门移植。

例如,可以广泛用于医药卫生、环境保护、社会治安和家庭生活等方面。

卫星技术应用在医药卫生方面的典型例子之一就是生产出了微型心脏起搏器,它能长期植于人体内,是利用人造卫星上使用的微型电路和微型电池制成的。充电时可以通过导线,而不必动手术取出起搏器,这就在很大程度上减少了病人的痛苦。为了便于宇航员在太空环境中进行各种活动,研究人员曾经研究过靠宇航员的眼球活动和说话的声音来操纵飞船的技术。这项技术应用到民间,可以研制成由残疾人用眼睛和讲话操纵的坐车。氢氧燃料电池具有效率高、无污染和无噪声的优点,最早的用户是载人宇宙飞船。现在已经采用这一技术在地面建成氢氧燃料电池发电站。卫星和飞船上屏蔽太阳辐射热的镀铝绦纶薄膜,能反射80%的热量。用它做成被子或睡袋,是很好的保暖品;做成工作服,又是抵挡烈日和炉火的防热衣。在人造卫星中,有一种能够为星载仪器加热用的电加热片,薄如纸、轻似绸,而且发热均匀,使用起来安全。如果将这种电加热片缝制在被褥、衣裤或鞋帽里,是抵御严寒,防治风湿病的上好保健用品。如果在铁路道岔处的铁轨上贴上电加热片,冬季可以自动溶化铁轨缝隙间的冰雪,保证行车安全。根据卫星的传热原理制成的板式血液变温器,比一般的套筒式变温器血液温度升降快,可缩短血液在体外循环的时间,减少血红蛋白的损失,深受医生和患者的欢迎。现代家用电器“垃圾处理机”,能自动将垃圾甩干碾碎,烧成灰烬;废水能回收,净化后再利用。这也是从载人飞船上移植过来的新产品。美国宇航员放在月球上的“月震仪”,经过改装,放在银行、仓库或私人住宅的门口可以防盗。若有不法之徒图谋不轨,“月震仪”听到他的脚步声就会发出警报。模拟空间环境的真空容器是一种特殊的“烘箱”,利用真空吸走受潮的书籍和纸制品的水分,可使用纸干得快,收缩变形小。

看起来明净无尘的天空,通过遥感设备能够显示出它受污染的情况。这也是受空间遥感技术的启发在人间的应用。

我国的空间技术与世界先进水平相比虽然还有一些差距,但通过众多人造卫星的研制和发射,目前已经取得一定的成果。在人造卫星的温度控制、姿态控制、空间能源、回收防热、无线电遥测和遥控以及空间环境模拟等空间技术的各个分支,都达到了一定的水平,并且也具备了向国民经济其他部门转移的条件。

当前,我国正在调整国民经济,有计划地把一部分国防科学技术力量转移到国民经济和人民生活迫切需要的商品生产方面来。在这一方面,人造卫星的温度控制技术已成为领头军,卫星温度控制所用的器件,已经开始在民品生产中显露头角。

总之,随着人类对科学技术的不断探索,空间技术的利用将会越来越广泛。目前,在有些国家,空间技术已经成功地应用到人类生活的其他领域。无论是吃穿住行,都会与空间技术联系起来。

人类的智慧是无限的,因此在科学技术领域的探索也是无止境的。相信在不久的将来,空间技术将会广泛应用到人类生活的每一个领域,极大的为人类生活提供方便。空间技术的发展前景十分广阔,将在人类生活中大放异采。

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