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衛星發射基地如何選址,衛星發射地點與什麼有關?

衛星發射基地是根據什麼來選址的?為什麼我國發射火箭一會兒在酒泉一會兒在西昌一會兒又去文昌?跟發射時間有關嗎?


謝邀,衛星發射基地的選址的確非常有講究,因為它關乎著國家國防安全、政治考量和經濟利益,也受到諸多因素的影響。借這個機會,我也正好整理下自己關於衛星發射基地的知識,這樣沒人點贊也不傷心。

一般來說,按照重要性和優先順序選址要出於以下考慮,

1。國防安全

航天和軍事和國防緊密相關,發射場本身的安全問題自然排到第一位。絕大多數航天發射場都帶有洲際導彈實驗基地的痕迹,選址帶有很多軍事目的。

雖然對於諸如洲際導彈等戰略武器沒有太多辦法,但對於戰術進攻(偵察飛機、飛機轟炸、地面進攻)而言戰略縱深就很有意義了,而且戰略縱深對防禦導彈之類的戰略武器也有一定的作用(畢竟防禦範圍大了不是?)。

此外,離自己家的死敵越遠越好,而且能放在本土深處最好,周邊如果有防空和其他部隊也更加安全。

2。技術和性價比需求

航天器入軌按理說只要在運行軌跡在地面投影上某點瞄準軌道發射就行,比如在美國和在中國發對入軌沒什麼區別,但實際上還是受到諸多技術和性價比因素的影響。

a. 軌道傾角因素。對於火箭發射而言,不僅要克服強大的地球重力和空氣阻力將航天器送入指定高度,還必須將衛星/航天器送入目標軌道。在這個過程中,火箭最多的能量消耗在剛發射的幾分鐘,它要從0開始加速、突破聲障、克服大量空氣阻力,但這是在任何一個地方發射都必須面對的。那剩下最難的就是改變軌道傾角了,如果不在發射期間給衛星對準了,衛星在進入軌道後極難改變軌道傾角,極其耗能量,遠遠超過改變軌道高度。

最理想的情況是直接因地制宜,採用最適合當地的軌道傾角-當地緯度。可以簡單理解為:從赤道(緯度0)發射的,最好沿著赤道飛(0度傾角);從兩極(緯度90)發射的,軌道自然也就90最容易了;以此類推。

絕大部分衛星的傾角都在0-90度之間,在自西向東飛;也有一些衛星叫做太陽同步衛星傾角在97-98度之間,相當於在自東向西飛。

b. 發射能量問題。衛星在發射過程中需要消耗大量的燃料來滿足離開地球表面的需求,而最終需要達到的速度是固定的,就是第一宇宙速度。那麼能否借用地球自轉本身帶來的慣性(速度)就很有用了。

常識:緯度越低越靠近赤道跟隨地球自轉帶來的速度就越大,這個差距很大,比如在赤道上的自轉速度約為466米每秒,到了30度緯度就只有403米每秒了,到了60度就只有233米每秒了。不要低估這點區別,從酒泉和從文昌發射同樣的衛星,對火箭能力的要求差距可能達到15%,這是一個很大的區別了。畢竟火箭不便宜是不?

因此,對於自西向東的衛星(0-90度),最好更多借用地球自轉(往緯度低了放),且對於很多地球靜止衛星(赤道上空)也更容易入軌;對於自東向西飛的衛星,最高緯度則更容易克服地球自轉。

但由於航天發射場投資很大,保證發射頻率還是很重要的,所以要為了多數衛星服務。而絕大部分衛星傾角都是小於90的,很多都是0度的通訊衛星,所以緯度低是第一選擇。

我這裡有兩個相關問題回答:

為什麼同步軌道衛星發射一般在低緯度發射場執行,但太陽同步軌道衛星的發射一般在高緯度發射場? - 知乎火箭發射可以自東向西嗎? - 知乎

3。發射安全

目前幾乎所有的火箭都是帶助推器的多級火箭,這就意味著火箭發射過程中會逐步脫落,而助推器和第一級由於脫落時間很早(兩分鐘左右),還在大氣層內,這就意味著有可能砸到人啊。。

火箭的助推器分離後到哪了?如果在一個軌道環繞的話會不會撞到衛星或者別的火箭? - 知乎為什麼空間站軌道都在赤道夾角45°左右的位置? - 知乎為什麼天宮二號和神州十一號整流罩都掉到了陝西榆林? - 知乎

因此,無論是往哪個方向發,都要保證軌跡的初期階段,也就是「掉渣」那個階段,下面不是人口密集區,如果是荒漠、叢林、海洋最好。

4。硬體需求

火箭的類型很多,燃料和功能大不相同。比如,載人航天的要求最高,畢竟有航天員在嘛,需要很多配套設施。

固體燃料火箭,燃料放進去了幾年保質期都行;四氧化二氮聯氨火箭,常溫加註就可以;但液氧液氫就得零下200度了。它們對配套設施的需求完全不是一個等級的。

如果你是通過公路和鐵路運輸的,就得考慮交通情況,比如卡車和火車是否裝得下這個火箭,尤其是火車運輸要受制於鐵軌寬度和隧道直徑。而海運就沒有這麼一個要求。火箭那麼大,空運你就想多了,運輸一部分小零件還行。

5。其他需求

政治、經濟、技術帶動作用等,沒必要展開了。

我得抓緊進入正題並且放點圖了,要不馬上讀者就失去耐心了。

按照不同國家的主要發射場來講吧。前面的會詳細一些,後面的估計我放個圖你就知道為什麼了,這叫授之以漁。


蘇聯/俄羅斯

a. 拜科努爾

選址原因:

位於蘇聯腹地,軍事保護很足,敵方戰術攻擊和偵察困難;

位於哈薩克,緯度45°57′,已經是蘇聯能找到緯度很低的地方了;

人煙稀少,哈薩克的地廣人稀你簡直無法想像啊;

政治上也對於促進和哈薩克的關係有所幫助(後者對於俄羅斯和蘇聯不是地緣政治,而是整個後背啊);

交通方便,距離俄羅斯航天生產中心薩馬拉城較近。

因此這裡建成了世界上最大的航天發射場,有100多個發射平台(簡直無情啊!),能發射幾乎所有洲際導彈、火箭和太空梭。因此這裡也發射了全世界超過三分之一的航天器,無可撼動的No.1。

b. 東方航天發射基地

俄羅斯2007年開始建造的新發射基地(上圖右邊的點,距離黑龍江很近),主要用於商業航天,第一次發射已經在2016年成功。

選址原因:

蘇聯解體後哈薩克屬於他國了,不可能賭他一輩子不變心,雞蛋要放在不同籃子里,最好在本土放一個備份;這裡有遠東軍事基地,還有蘇霍伊飛機製造基地,靠近共青城,安全。

地理位置也非常偏南,緯度低;

人煙稀少,外興安嶺,木有人,而且飛不多遠就是廣袤的海洋(也不路過日本這種人口稠密地區);

符合俄羅斯振興遠東的基本政策(類似中國振興東北老工業基地),與蘇霍伊等一系列重型軍工項目都在。而且靠近中國,俄羅斯目前要跟中國加強合作已經很明顯了,目測在中國搞完天宮空間站之後兩國肯定會更廣泛合作(10年內);但要面臨兩國合作的風險。

交通方便:雖然不及拜科努爾,但通過西伯利亞大鐵路,從薩馬拉拉過來也就15-18天,火箭發射沒那麼緊急足夠了;靠近共青城,交通也算方便。

這裡下一步將成為取代拜科努爾的基地,未來俄羅斯65%以上的任務從這裡上天。

c. 普列謝茨克

選址原因:

蘇聯腹地中的腹地,靠近北極,非常安全,直到美國發射了Corona系列間諜衛星後才被發現;

地理上靠北一看就不可能成為主流發射場,但適合發射極軌(90度)和太陽同步軌道衛星,由於靠近歐洲方便洲際導彈核威懾,所以這裡發射的幾乎全部是軍用載荷;這裡也長期用來進行洲際導彈實驗(在蘇聯西部),發了之後往東飛。。。蘇聯真是大啊

又叫做國家第一發射基地,重要性就不說了吧,這裡發射了洲際導彈在內的1500多次任務。雖然主要是軍用,但目前在國際市場上每年都有發射。

其實就是蘇聯留下來的洲際導彈,俄羅斯改一改,把裡面的戰鬥部拆下來,當做火箭發射衛星用。

俄羅斯還有幾個發射場,多數是軍隊用,更多洲際導彈發射基地就不說了,基本跟目前航天發射無關了。

美國

a. 卡納爾維拉爾角和肯尼迪航天中心

這兩個其實是不同的發射基地,前者屬於美國空軍後者屬於NASA,肯尼迪中心相當於在卡角基礎上補充了一部分用來阿波羅登月和天空實驗室的發射工位。但兩個地方離得非常近,目視距離,我也就放在一起了。

選址原因:

美國擁有全世界最好的地理位置,幾乎三面靠海,左右兩側遠離歐亞大陸;身旁都是弱雞,注意是最好,沒有之一了。軍事實力極強,幾乎整個本土不存在軍事威脅,因此只要放在本土就相當於擁有足夠的安全了;

緯度很低,只有28度,執行各種任務都很完美;

交通方便:地面交通不必說。更重要的是可以很方便通過巴拿馬運河把位於加州附近火箭生產基地的超大型火箭海運過來,不必受制於鐵路和公路。

東面就是廣袤的大西洋,因此極其適合自西向東發射的絕大部分火箭。

因此,這裡成為了美國的拜科努爾,美國80%以上任務從這裡起飛,看這些壯觀的發射工位,太空梭就是從這幾個出發的。

b. 范德堡空軍基地

選址原因:

位於加州的空軍基地里,應該不存在安全問題。

適合自東向西發的太陽同步軌道,且緯度較高更適合發射極軌衛星。這兩種是最適合軍用偵察衛星的軌道類型。

西邊就是更大的太平洋,隨你飛不怕砸到人。

因此,美國絕大部分軍用衛星都從這裡起飛,相當於俄羅斯的普列謝茨克。

c. 白沙導彈靶場

位於新墨西哥州(靠近加州和墨西哥)的海軍基地里,海軍陸軍公用。

選址原因:

是美國最大的軍事設施,估計也不存在安全問題。

早在航天任務出現前的1930年就開始建造了,早期火箭和導彈測試中心,純軍用,主要測試各種導彈,美國幾乎每一款遠程導彈都是從這裡試射的,前後有7000多枚!

周邊是沙漠,南面和東面和西面都離海洋不是很遠,人口密度低。

不僅考慮空軍感受,也得考慮海軍陸軍感受對不?所以基本海陸軍專用。

此外,美國在阿拉斯加、夏威夷、密歇根也有航天基地,但更多是測試各種各樣的導彈,軍用目的居多。


中國

(借圖見出處和作者哈)

a. 酒泉

選址原因:

中國腹地,安全;源於1957年開始建的導彈實驗基地,這地方U2偵察機都很難飛到,地面部隊要推到這兒就太誇張了吧;

甘肅和內蒙地廣人稀,有大片的區域可供「掉渣」和做返回式衛星回收;

蘇聯援建技術和工程並選址,當時只能照做啊,我覺得還是有一定私心,畢竟離中蒙邊界太近了(酒泉實際發射點在內蒙境內);

配套設施最為齊備,中國唯一一個有載人航天相關的發射場,只要你看到載人的神舟,就必然是從這裡出來的;

缺點在於緯度太高(41度),比較適合發射載人(神舟和天宮一般就飛在這個軌道),但不適合發射通訊衛星之類的,性價比太低(消耗能量多)。

b. 太原

選址原因:

是不是感覺太遠和酒泉差不多啊,而且彷彿太原發射更容易砸到人。。。

源於中蘇1969附近正式交惡之後,雙方國界線上大量暴兵,蘇聯撤回所有技術和專家,酒泉也直接被棄用了。國家就命令軍隊自己修一個,於是就選在了軍事重鎮太原。

但明顯在兩國關係恢復之後就沒有任何優勢了,因此太原直到今天都用的挺少。

相比酒泉專註於載人航天,太原發射了很多太陽同步軌道衛星,就是自東向西的那種,你懂的,這都是些啥衛星。對於這種發射緯度高在這個時候就是好事了,需要克服的速度低。中國基本上所有的太陽同步軌道衛星都是從這裡發的。

c. 西昌

選址原因:

軍事安全不用說,成都軍區罩著它呢;

緯度較低,適合絕大部分任務,因此只要看到通訊衛星類(地球同步軌道)、北斗導航衛星,基本都是從這裡發的;

人煙雖然稀少,但相比其他國家也很稠密了,所以偶爾聽到「掉渣」砸到民居事件。

綜合看來和酒泉兩個是我國主力,直到樓下出來把它取代了。

d. 文昌

選址原因:

軍事是個很大的因素,文昌之所以敢選出來,跟中國軍事實力的提升是分不開的,沒有強大的海軍和空軍保衛,咱們可不敢把基地建在這麼一個這麼容易被攻擊到的地方;

緯度的原因不解釋了,中國能找到的最南的地方了;當然未來三沙市如果讓大自然鬼斧神工出一個幾十平方公里的島也可以修,但也不一定比海南有多大優勢;

有一個極其重要的原因,中國的酒泉、太原和西昌都受制於鐵路運輸,都受制於隧道直徑,因此之前中國最大的火箭殼體也就3.5米直徑。而文昌這種通過海運,就可以擴展到5米直徑甚至未來更大,運力自然大大加強;因此你看文昌發射的火箭比如長征五號,就一下子變成了大胖子;

東邊就是海洋,不怕掉渣。

所以文昌未來會是中國的絕對火箭發射中心,探月、深空探測、空間站建設的核心發射基地。相當於中國的卡納爾維拉爾角+肯尼迪中心。

酒泉也能執行載人任務,但會往普列謝茨克和范德堡空軍基地任務方向去轉,多發一些極軌和太陽同步軌道。

太原和西昌肯定用的越來越少了。

抓緊去文昌買房吧!


好了,三個主要大國講完了,咱們開始快速總結知識,過一過世界其他國家。

對於歐洲,

國防安全其實就是北約、或者美國一句話而已,也得看俄羅斯態度,自己連個巴爾幹半島問題和中東問題都解決不了,因此擔心不擔心都沒有用。

顯然到處都是人口稠密,自西向東除了陸地還是陸地,本土基本沒辦法修火箭發射場。

歐洲整體很偏北,地理位置也不靠譜;

最後果然選在了歐洲以外、赤道附近(緯度低)、能夠海運、東邊靠海、相對安全的前殖民地,在南美的法屬蓋亞那。

雖然歐洲也有在大西洋和地中海的發射中心,但現在整體上發射頻率太低了,阿利亞納火箭貴上天,發射市場都被Space-X和俄羅斯搶完了,法屬蓋亞那用的頻率都很低了。

對於日本,

顯然要遠離中國、靠近美國爸爸的駐日美軍基地、最好兩面靠海(畢竟日本比較窄可以這樣選)嘛,於是選在了日本南部的鹿兒島(另外一個基地也在附近)

對於印度:

遠離巴基斯坦、東面是海洋、盡量靠南(緯度較低),於是選在了薩迪什·達萬航天中心。

對於其他國家,就一句話帶過吧。

韓國肯定遠離朝鮮,往駐韓美軍基地靠;

朝鮮肯定遠離駐韓美軍基地,往中國邊境靠,就像核試驗基地一樣;

以色列就只能往地中海偶爾發自東向西的了,剩下的靠美國;

你們基本可以腦補了。

還是做個大國好啊,哎!想怎樣就怎樣!


衛星發射基地是根據什麼來選址的?為什麼我國發射火箭一會兒在酒泉一會兒在西昌一會兒又去文昌?跟發射時間有關嗎?

建造發射基地其實是建在哪都行的。一般來說緯度低在發射GSO衛星的時候佔便宜。高緯度發射基地一般用於極軌道或者太陽同步軌道,或者高橢圓軌道之類的發射。同時還要考慮周圍的環境,一般來說不能修在人口密集區,火箭飛行軌跡下盡量避開有人居住的地方。例如佛羅里達發射LEO、GSO衛星是往東邊海里飛。范登堡打SSO往西北海里飛。還要考慮發射場的天氣條件。天氣惡劣的話會降低發射成功率和效率。典型的例子就是佛羅里達,刮颱風就要推遲。某一年特別冷就把挑戰者凍壞了。再加上運輸方便與否,國內內陸發射火箭直徑不超過3.35米就是受限於鐵路運輸限界。5米的只能去海南發射,用船運過去。最後還有一點,有時候非常重要的就是保密。酒泉和拜科努爾還有普列謝茨克都是這種考慮,放在了鳥不拉屎的地方。。。

至於從哪發射,這個要看工位了。發射不同火箭需要不同的發射架和配套設施。一般來說,國內長2系列從酒泉發射。太原發射長征4系列。海南發射567。西昌發射長3系列。。。在多個發射場可以服務一型號火箭的時候,就看發射場緯度和周圍環境對飛行軌跡的影響。


另外拍攝火星,等其他深空的攝像設備是什麼?一張照片的解析度是多少?

衛星上用的就是照相機,每個衛星不一樣。也可以用合成孔徑雷達成像。解析度這個……看衛星設計,不能一概而論。拍深空主要依靠地球上的大型望遠鏡和哈勃太空望遠鏡。


為什麼我國發射火箭一會兒在酒泉一會兒在西昌一會兒又去文昌?跟發射時間有關嗎?

國家戰略要地的選址,是隨著國家戰略意志而轉移。

①酒泉:以前被國外封鎖,又有很多諜報機構和飛機滲透,在酒泉的話是出於國防安全和保密的需要。但是這個的弊端是,因為處於的維度較高,限制了載重。而且運輸不方便,廠家運過來比較困難。這些因素阻礙商業發射,也阻礙空間站建設。

②文昌:國家安全局勢變好,所以就可以向低緯度轉移了。文昌緯度低,提高了載重,同時海運方便利於從廠家海運過來組裝。


看發射什麼東西

酒泉:載人航天,一些重要的科研衛星(例如今天剛發射的HXMTx射線望遠鏡衛星)

太原:「國土資源衛星系列」(junyon),太陽同步軌道

西昌:發射高軌道衛星(嫦娥1-4號,在地球同步軌道上工作的通訊衛星(東方紅2系列到現在的4系列),北斗衛星

文昌:新一代長征7號和長征5號火箭發射基地(暫時專屬)發射重量大的近地軌道載荷或者接替一部分西昌的工作(用於發射東方紅5系列,例如:2017.7.02的實踐18號)


高中物理告訴我,要選擇低緯高海拔地區。
低緯度可以最大限度利用地球自轉的動能。
高海拔可以增大重力勢能,減少火箭能量消耗。
高中水平,待專業人士解答
不說了,編譯器催我追妹子了


學渣瑟瑟發抖,是不是先考慮一下軌道傾角,然後盡量挑個緯度差不多的啊?


瀉藥

大的因素有幾個

1,秘密性。軍事保密。

2,安全性。軍事護衛能力,發射出現瑕疵要保證最小影響。

前兩條就說明為什麼一般發和基地都比較偏遠。

3,經緯度位置,這個對發射角度,發射後脫離引力場的能量消耗影響比較大。

4,氣候穩定地區。也是保證發射穩定性。

通俗的說就這麼多了。

ps.雖然選址都很講究,很避免影響,但是每次發射和試射的時候,飛越附近的航班都會受到一定影響。


原則上越靠近赤道越好,節省燃料,同時要兼顧氣候條件好,晴天多,能見度高,遠離居民區(畢竟掉點什麼下來砸到人就不好了)


緯度低 安全點 了(過去)


瀉藥……
上面很多大大都寫了很多原因了,我只能寫點簡單的(太詳細的我也寫不出來_(:з」∠)_)。
之所以發射地址會更改,我說一個我知道的原因吧……


我國以前的火箭發射基地一般都是酒泉,太原,西昌。像酒泉基地,建在甘肅,很偏遠,緯度也不能節約(甚至挺浪費)燃料的。在這麼偏的地方建基地是有歷史原因的。酒泉基地建於1958年,那時候我國和老美關係不好,防空力量也薄弱,把發射基地建的偏遠和防止被老美飛機炸了是有很大關係的……

慢慢到了近些年,我國綜合國力和外交實力都有長足的進步,航天事業也發展的很快。原本是為了防炸的基地本來就不是最好的發射位置,為了更好更快發展航天,當然要選個最方便發射的位置再建一個基地了。這就是海南文昌發射中心。

大概就是這樣了……
以上。


誠邀,衛星發射一般都在低緯度選地。減少發射所需的能耗,至於為什麼地址不相同,我也解答不上來。或許和發射日期的天氣狀況有關吧,氣壓也是一個很重要的因素。


謝 葯
主要是緯度問題吧,緯度越低,離赤道越近,越可以利用地球本身的離心力,節省燃料
像其他的的比如氣候什麼的都是次要因素


衛星軌道參數和入軌點位置有關


載人航天全部在酒泉那邊有最完善的配套設施


老長征系列的的 同步軌道 和嫦娥任務在西昌 緯度低
長六和太陽公布軌道是在太原


新長征系列會在的任務都在文昌 任務類型應該會涵蓋 空間站 探月深空 以及大載荷地商業發射 應該會部分取代掉西昌


表面上的情況大概應該如此。具體內後的原因 還是讓大佬們來答


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