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第三章 劲弓引箭射天穹——中国卫星发射中心大扫描

问鼎太空:中国航天“天路”征程全记录 作者:亢建明 著


一、酒泉卫星发射中心:为中国航天史创下多项第一

(一)从“志愿军二十兵团”到“国防科工委20基地”的使命嬗变

1958年年初,一场大雪过后的朝鲜新安州的上空依然阴沉沉,不见一点天晴的迹象。和往常一样,新安州车站人很少,一群灰麻雀扑啦啦地从头顶飞过去,又折回来,使得这一带更显出了几分冷清。

火车启动了,速度逐渐加快,急速旋转的车轮裹挟着一股股风雪,向鸭绿江对岸疾驶而来。在靠中间的一节车厢里,坐着志愿军二十兵团代司令员孙继先和他的几位随行人员。肥大的棉军装裹在身上,使他们都显得有些臃肿。

这位在朝鲜战场号称“猛虎将军”的二十兵团副司令员秘密回国是很突然的。头一天,志愿军杨勇司令员通知他立即从朝鲜回国,孙继先问回国干什么,杨勇说他也不知道,只知道是军委点的名,要他回国后去找总政治部肖华副主任。打了这么多年仗,孙继先还是头一回碰上这种首长在下达指示时竟说不清楚的事,他不禁暗自纳闷。根据形势判断,他觉得可能又是蒋介石想发动战争反攻大陆了。

到了北京,没顾上休息,孙继先便匆匆忙忙赶到总部,向老上级肖华报到。

“又要打仗了?”孙继先急切地问道。“是啊,耐不住了吧,” 肖华笑着回答说,“不过这个仗可不好打啊!你这次回来,是彭老总亲自点的将,你们二十兵团很快也要调回来。”

孙继先习惯性地从衣袋里掏出笔记本,准备记下自己将要领受的新任务。“你先别往本本上记。”肖华见状,忙朝他摆手道,“苏联来了40多个专家,帮助我们建设导弹试验靶场,我们也要有相应的人员和他们对上口。有地对地、空对空、地对空、岸对舰、舰对岸几种型号的导弹专家,军委决定抽调部队筹建导弹试验靶场,就让你来搞。”

孙继先听肖华说着什么这对那、那对这的,心里可是一点数也没有。但他多年来养成的习惯是不管怎样,先接受再说。第二天,他即跑到炮兵司令部,很快对即将接手的任务有了一个大概的了解。

20世纪50年代,新中国立足未稳,所处境遇还十分危险。1956年5月26日,周恩来、彭德怀召开专题会议,根据聂荣臻的建议,决定成立导弹研究院(即国防部第五研究院),由钱学森任院长,谷景生任政治委员。五院成立后不到一年,就在研究和仿制苏式导弹方面取得了很大进展。

这时五院提出了建设导弹试验靶场的问题,提议一边研制导弹,一边建设靶场,二者同步进行,否则等导弹研制出来后,没有一个可做试验的地方。

1957年9月25日,按照国防部长彭德怀的指示,总参谋部批准成立了“靶场筹备处”,并授予“0029部队”代号,张贻祥任靶场筹备处处长,吕琳为副处长。

在中国,搞导弹是前所未有的事,军委老帅们自然是时时过问,极其重视。彭德怀亲自主抓,为靶场调兵遣将。他曾一度指定聂荣臻元帅为试验基地的总负责人,并要黄克诚协助聂荣臻做好这件事。

12月30日,根据中苏不久前签订的《新技术协定》,以盖杜柯夫少将为首的专家组抵达北京,帮助进行导弹试验基地的勘察定点工作。

1958年元旦刚过,吕琳和苏联靶场设计专家乌斯留在北京,研究靶场的机构编制,张贻祥则率领勘察人员,和苏联专家组一起登上飞机,首先对东北海拉尔、索伦和华北赤峰、二连浩特一带进行空中勘察。

飞机高度很低,不时被气流冲击得上下起伏。飞行中,盖杜柯夫一边透过舷窗看着机翼下冰天雪地的隆冬景色,一边问张贻祥:“勘察靶场,我们首先要搞清楚是搞什么类型的,不知道你们是搞综合的还是搞单一的?”

张贻祥心里没底,回答说:“这个我也不知道,请你谈谈吧。”

“综合的就是地对地、空对空、地对空、岸对舰、舰对岸几种型号导弹试验的综合性靶场。根据中国的经济技术状况,我们建议你们建设综合性靶场。”盖杜柯夫连比带划,给张贻祥解释了一番。

“那么,像这样的综合性靶场,我们应该搞一个什么样的编制呢?”

“在我们苏联,靶场的领导和部长起码是中将、少将,处长要大校、上校,下面的技术人员都必须是大学文化程度,起码需要1000人左右吧。”盖杜柯夫说着停了一下,摸了一把发红的鼻子,“噢,靶场还需建一个很大的机场,能容纳100架飞机那么大的。”

张贻祥这时想到了勘察定点后的施工问题:“搞这么大的工程,施工力量一定很大吧?”

“是的。第一期工程大概需要两万人,后面的第二期工程也得三万人,少了不行。”

过了几天,东北、华北地区的勘察工作基本结束,张贻祥回到北京后,找到陈锡联汇报了勘察情况。

随后,陈锡联给彭德怀元帅总结汇报,最后他讲道:“东北和华北这几个地方看来都不符合要求,下一步我们准备去西北地区看看。”

彭德怀放下手中的茶杯,问道:“东北、华北这么大的地方,都不符合?依据是什么?”

“我们和苏联专家在一起研究过了,如果以索伦或二连浩特作为靶场,导弹向西发射时,就要飞经蒙古人民共和国上空,并且索伦是山区,二连地区又严重缺水,还靠近包头矿区,条件不是太理想,只能看看西北的情况了。”

彭德怀思忖片刻,转头对陈锡联说,“你们先去勘察吧,事先可以向兰州军区打个招呼。”

1958年1月18日,陈锡联、王尚荣、孙继先、张贻祥以及苏联盖杜柯夫专家组一行50余人,登上了一架苏制伊尔-14飞机,腾空而去。

越往西,天地便越显得深远而广大。中午时分,勘察组飞抵兰州,以兰州军区司令部作为自己的大本营。接下来,他们首先进行了大规模的空中勘察,飞机每天从兰州起飞,主要目标是银川地区、甘肃民勤地区和鼎新以北的额济纳地区。

从空中看下去,位于内蒙古西端的额济纳一带地形开阔、平坦,人烟稀少。勘察组经过分析比较,确定将勘察的重点就放在这里。

额济纳历史悠久,是东西石器文化的连接点。先秦时将此地称为“流沙”或“弱水流沙”,秦汉以后称为“居延”。元朝统一中国后,在此设立亦集乃路总管府,额济纳一名即由此演变而来。

勘察组乘飞机对酒泉周围的祁连山、中蒙边境、居延地区进行了反复空勘,在研究确定了将额济纳青山头一带作为选场重点后,又换乘汽车,沿弱水河长驱几百里,将近日落时分抵达青山头的绿园。

举目四眺,但见东南方向的狼心山拔地而起,野性十足。向西是连绵不绝的青山群峰,寸草不生,裸露着铁灰色的躯体。南北两面,是一片望不到尽头的黑戈壁,天地间灰蒙蒙的,混沌一团。身旁的弱水河由西南而来,再折向东北,弯弯曲曲地铺展开来。河水已经结冰,宛若一条长长的白练,好像是谁不经意间信手丢在这里的。

“这一带地形倒是不错,可惜就是有些太偏僻了。”孙继先坐下来,脱下鞋倒着里边的沙子。“没有社会依托,将来靶场的困难不会小。”

盖杜柯夫这时也显得很兴奋,他抹了把脸,拍拍翻译夏铭智的肩膀说:“告诉他们,苏联的火箭发射场也是建在这种地方的。我看这里就很好,也便于保密。”当晚,勘察组宿营在绿园。

绿园是他们后来给这个地方取的名字,当时只有几栋还没建好的平房和几间土坯房。

一夜难眠,好不容易熬到天亮,起来一看,勘察组人人身上都盖了一层厚厚的沙子,眼窝里、鼻翼间和耳朵里尽是风沙的杰作。

简单吃了点早饭后,勘察人员又骑着骆驼,详细踏勘了这一带的交通条件、地形地质、气象气候、水源、电力供应、通信联络、资源资料及附近居民生产生活等方面的情况,经过综合考虑,初步做出了将鼎新以北地区定为场址的结论。随后,勘察组又返回绿园,确定了靶场发射阵地、技术阵地、燃料库以及电厂和生活区的概略位置。

1958年2月26日,毛泽东在中央军委《关于选择导弹试验靶场的报告》上做了批示,3月3日,中共中央总书记邓小平在勘察报告上签署“同意”意见。随后,志愿军二十兵团秘密回国,千军万马悄然开进额济纳,美国中情局后来向白宫递交了一份情报,称“原驻朝鲜西海岸的志愿军二十兵团去向不明”。

至此,对内称作“东风”的中国第一个导弹综合试验靶场(酒泉卫星发射中心前身)秘密建立,大批建设者们在这块偏僻的土地上演一出补天浴日的恢宏大戏——在美国人眼皮底下神秘消失的“志愿军二十兵团”也正式成为“国防科工委20基地”。

(二)砥砺自进,为中国航天史创下多项第一

2012年12月23日,“神舟四号”飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,天地皆悦,举国欢庆,而作为“神舟四号”飞船迈向茫茫苍穹的“垫步踏石”—— 酒泉卫星发射中心更成为媒体关注的焦点。

事实上,53年来,酒泉卫星发射中心不仅成功发射了47颗卫星和10艘“神舟”飞船,组织完成了千余枚火箭试验,创造了包括发射我国第一颗人造地球卫星、第一艘无人飞船、第一艘载人飞船在内的中国航天史上具有里程碑意义的“10个第一”,而且见证了中国航天事业从无到有、从小到大的光辉历程。

53年来,伴随着祖国航天事业的发展进步,中心科研试验综合能力不断提升。这里已建设形成了具有多个发射工位、多种射向,可同时进行飞船、卫星、火箭发射试验的综合性靶场;构建起测发测控配套、首区落区一体、组织指挥模式和重量控制手段达到世界先进水平的试验体系,这将使得中国航天发射场现代化程度不断提高和发射技术全面跃升。

今天,站在历史与未来交会点的酒泉卫星发射中心的人正登高谋远,立志为共和国航天在茫茫苍穹精彩亮剑而努力。

回首50多年恢宏历程,让人感慨不已:1956年5月26日,当中国导弹研究院(即国防部第五研究院)的建设者们把发展的目光落在内蒙古西部阿拉善盟的额济纳旗及甘肃省酒泉市金塔县交界的巴丹吉林沙漠西北边缘区域时,意味着这里将成为共和国航天事业发展史上的“里程砚标”。

是的,这里就是日后享誉国际的“酒泉卫星发射中心”,又称“东风航天城”,其英文简称JSLC(Jiuquan Satellite Launch Centre)。

其中,基地核心区“东风航天城”位于内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗境内的巴音宝格德山下,最早地址在宝日乌拉,当时为了支援国防建设,国家把额济纳蒙古族牧民近1386人、500多户,全部迁往额济纳古日乃和马鬃山地区。

事实上,这里能成为“卫星发射中心”,主要是因为该地区属内陆及沙漠性气候,地势平坦,人烟稀少,全年少雨,白天时间长,年平均气温8.5℃,相对湿度为35%~55%,每年约有300天可进行发射试验,又可充分利用西起喀什、东至闽西,距离数千千米的陆上航天测控网,加上基地已建成多年,生活设施基本齐全,技术保障、测控通信、铁路运输、发配电等配套设施完善,条件很适合卫星及载人航天飞行器发射。

今天,蜚声中外的酒泉卫星发射中心已是中国组建最早、规模最大、发射工位最多、试验功能最全的卫星发射中心,也是中国唯一的载人航天发射场。

从功能定位角度讲,酒泉卫星发射中心主要用于执行中轨道、低轨道和高倾角轨道的科学实验卫星及返回式卫星的发射任务。

其中,新建的载人航天发射场,综合了世界先进科学技术。其新卫星发射场首次在国内实现了航天发射场地面测试发射控制系统的“通用化、系列化、组合化”,使地面配套设施实现了多种型号试验兼容共用。

那么,这片分布于甘肃省及内蒙古自治区两省区方圆2800平方千米范围的军事禁区(军管区)为何叫“酒泉”卫星发射中心?

因为这里除发射场外大部分区域位于甘肃省酒泉市境内,发射场位于两省区交界阿拉善盟额济纳旗境内,现装配、发射场位于北纬40.965371N,东经100.283658E。

由于地处荒凉,最接近的城市是其北部的阿拉善巴音浩特和西部的甘肃酒泉。历史上,1969年阿拉善盟曾划离内蒙古自治区辖区,其中额济纳旗划归甘肃省酒泉市辖区,到1979年阿拉善盟包括额济纳旗又恢复为内蒙古自治区辖区。

20世纪80年代中期,建于1958年的酒泉发射中心开始对外开放,有关部门需要取一个对外的正式名称,这个名字得体现发射中心大概的地理位置,又得是在国际上也有一定知名度的地方。

而离发射中心最近的符合这些条件的城市无疑就是酒泉了,因此就取名为酒泉卫星发射中心。

事实上,取名酒泉发射中心还有物资供应的现实考虑,基地虽然地理位置在内蒙古,但其首府呼和浩特离基地达几千千米,物资供应跟不上。因此,基地长期以来的物资供应大多是由兰州和酒泉承担的,因此情感上也更靠近酒泉。

另一方面,基于兼顾保密和可信度考虑,按国际惯例,发射中心的地名既不能让人看出它在哪儿,但又要可信。

因为要发射卫星,所以必须要对外发布发射情况,要报告轨道参数、发射地点,不能说在中国发射一颗卫星,太笼统了。因此必须要有个统一名称。比如苏联的拜科努尔发射场、美国的肯尼迪航天中心等。

而按照国际惯例,名称中的地名既要保密,不能让人看出这地方在哪儿,又要能说得过去。所以要挑选一个比较著名的地方,可信度才会高。

发射中心在额济纳旗,但你总不能说额济纳旗发射中心,因为额济纳旗谁也不知道,你也不能说呼和浩特发射中心,太远了。人家一看根本不相信。或者说包头卫星发射中心,也太远。

酒泉,这个地名离发射中心既有一段距离,解决了保密问题,又因为著名而显得可信。于是酒泉卫星发射中心的名称就沿用至今。

以“酒泉”为名,还有一个历史原因,“文化大革命”期间,内蒙古的区划曾经调整,其中额济纳被划归甘肃酒泉市,直至1979年重新划归内蒙古。因此,发射中心确实曾有一段时间是属于酒泉的。不过,毕竟当初额济纳旗的1000多牧民为基地做了迁徙的巨大牺牲,有必要进行补偿,在内蒙古方面的争取下,基地的税收归额济纳旗收取,其他的公用服务则大多仍由酒泉方面提供。

至于“东风航天城”的“东风”就更明显:这里内部通信代号就叫“东风”,这里虽置身内蒙古境内,行政上不隶属甘肃,也不属于内蒙古,公安、税务等局完全独立,银行只存不贷。现在航天城建成后,就相当于一个小“特区”。

有道是,“麻雀虽小,五脏俱全”。“东风航天城”内管理行政事务的部门叫“社会服务部”。部下设各职能部门的委办局,比如工商局、财政局、税务局、公安局等等。这些部门工作人员都是当时在役军人,他们就在各个局里任职。

如今,经过50多年建设,酒泉卫星发射中心已建立起了一套比较完善的综合发射设施,拥有一支过硬的科技队伍。先后发射卫星37颗,创造了中国航天发射史上多个第一:

1960年11月5日,这里成功地发射了中国制造的第一枚地地导弹。

1966年10月27日,中国第一次导弹核武器试验也在这里试验成功。

1970年4月24日,“长征一号”运载火箭成功发射中国第一颗卫星——“东方红一号”以来,酒泉卫星发射中心用“长征一号”“长征二号丙”及“长征二号丁”火箭已成功发射了20多颗科学实验卫星。

1975年11月26日,中国第一颗返回式卫星在这里发射成功。

1987年8月,酒泉卫星发射中心为法国马特拉公司提供了发射搭载服务,使中国的航天技术从此开始走向世界。

1980年5月18日,中国第一枚远程运载火箭也在这里发射成功。

1992年10月,酒泉卫星发射中心首次为国际用户执行了发射任务,即利用“长征二号丙”火箭发射中国返回式卫星时搭载发射瑞典空间公司的弗利亚卫星进入预定轨道,获得成功。

1999年11月20日,“神舟”号试验飞船从这里发射升空,拉开了中国载人航天工程的序幕。此后我国“神舟”系列飞船相继从这里成功发射。

总地讲,在目前世界的23个发射场中,中国的酒泉卫星发射中心与苏联拜科努尔发射场、美国的肯尼迪航天中心基本齐名,即具有发射载人航天器能力。

二、太原卫星发射中心:多项成果领先世界

(一)中国航天发展史上最艰苦的创建经历

可以说,太原卫星发射中心的建设历程是中国航天事业发展史上最艰苦的一段历史。

“东风基地”建成10年后,基于国际形势和航天发射技术需要,国防科工委决定在山西西北地区建设卫星发射场,于是国家有关部门随即组织力量开展选址工作。

最后,他们把目光落在山西省太原市西北284千米处的岢岚县地区。

从地理位置上看,这里地处温带,海拔1500米左右,与山西省第三高峰——芦芽山毗邻,岚漪河从旁边流过,其东部、南部和北部三面环山,西边是黄河。

从环境气候角度看,这里冬季漫长,夏季时间短,春秋相连,无霜期仅90天,全年平均气温为5℃,是理想的卫星发射场地。

此后,以曾经发射中国第一枚近程导弹的东风基地第一试验部为主体的首批创业者,以及从戈壁大漠、古都洛阳、江南水乡汇集到这童山濯濯、沟壑纵横的千年荒原,开始了创建太原卫星发射中心的艰辛历程。

孙记生,这位当年曾陪苏联专家跑遍西北地区为中国首个卫星发射中心选址的训练参谋,此刻又重新披挂上阵,为新中国第二个卫星发射中心的建设施工摩拳擦掌。

此时的晋西北高原正是“千里冰封,万里雪飘”的时节。创业者们变牛棚为住所,化冰雪为饮水;和衣而睡是家常便饭,咸菜就饭充饥已习以为常。生存环境之恶劣,创业条件之艰苦,非常人所能承受。

和当初建设酒泉卫星发射中心一样,建设者们来岢岚因其任务的特殊性而处在高度机密之中。

在现场,他们听的第一堂课是“保密教育”,学的第一本书是《保密守则》,具体内容是:

(1)不该说的秘密不说。

(2)不该问的秘密不问。

(3)不该看的秘密不看。

(4)不该带的秘密不带。

(5)不在私人书信中涉及秘密。

(6)不在非保密本上记录秘密。

(7)不用普通邮电传送秘密。

(8)不在非保密场所阅办、谈论秘密。

(9)不私自复制、保存和销毁秘密。

(10)不带秘密载体探亲、访友、旅游。

在部队平时寄信用的号码信箱不能用,而信的内容是丝毫不准涉及其工作的;工作上的任何事情,上不能告诉父母,下不能告诉妻儿;工作中用过的废纸,不许乱丢,必须亲自到指定的地方烧掉。

部队进驻后所修的公路和铁路(宁岢线),在国家的地图上是没有标出的。

由于自然原因,这里是个很贫穷的地方。因无霜期短,小麦、高粱、玉米等农作物在这里根本无法生长,只能种一些莜麦、土豆等,且靠天吃饭。

当时,因我国国力资源不充裕等诸多因素,对部队生活方面的供应极为有限。吃的大多是玉米面发糕、小米饭、钢丝面(莜面在一个有许多小孔的容器里挤压而成)、金银饭(小米和大米混合蒸)、金银卷(一层白面一层玉米面蒸出的馍)等。平时吃些细粮,成为一种奢侈。如果哪一天吃顿大米饭,对于来自南方的同志来说,就像是过年。

至于蔬菜,无霜期还好一些,其他时间基本是白菜、萝卜、土豆老三样儿。在靠外地供应的同时,一些同志利用工作之余开垦荒地,种一些土豆、包心菜、胡萝卜、白萝卜等。

1968年底,工区施工部队编号改为第20试验训练基地第五试验部,代号8366部队。

1976年1月,国防科工委第25试验训练基地(太原卫星发射中心)成立,代号89740部队。

为了争取时间,加快基地建设的步伐,创业者们一边搞军事训练和科研,一边加入施工的行列,与国防工程施工的师傅们一起,不断完善配套基础设施的建设。

(二)“中国航天人”的人生传奇

国祚初始,万象更新。在共和国建设百废待举的大环境下,岢岚,这个不为外人所知的无名小地,正以卧倒的姿态吸引一批批来自全国各地的建设者,这里成为一代热血青年实现报国理想的“精神圣地”。

刚走出校门的刘贤明正是其中一位。

河北大学数学系毕业的刘贤明谈起初到酒泉的经历:1968年8月,他坐的火车一直向兰州西北方向开出,两边全是无边无际的戈壁沙漠,这使心怀激情的他不免有点失落,不过火车每次停靠车站,都有热情的战士们送水接待,这让他心中感到温暖。

到了一个无名小站,下车,又坐老解放往西走了一天,夜晚时分,汽车在一排平房前停下。这里就是他们此行的目的地——酒泉卫星发射中心一号工位作业区。

刘贤明被分配到特燃供应站,当时这是个没人愿意去的地方,因为整天与特种燃料打交道太可怕。

其实,他不傻,他知道与特种燃料打交道的确很危险。火箭常用燃料四氧化二氮是含有剧毒的三级毒物,具有强氧化性、腐蚀性,对人的眼睛、呼吸系统构成威胁。用医生的话说,“水滴大小的四氧化二氮不小心滴在皮肤上就是一个洞,周围皮肤马上遭烧坏”。

由于当时劳动条件简陋,这项工作主要靠手动,大部分工作都是人工完成。由于设备原始,每次燃料加注都会有刺激性气体产生。现在刘贤明的呼吸道还经常发炎,那就是在一次事故中被燃料所释放的有害气体灼伤的,在这个岗位上,他一干就是20年。

从1968年入伍至今,刘贤明一直在特燃供应站特燃库工作,从事液体推进剂的贮运、运输管理。每天早入库、晚出库,早将那些“易燃、易爆、剧毒”之类的词抛在脑后,想的只有无穷无尽的原理图、施工图、接线图等。上岗不到一月,就写了第一篇论文《论推进剂库自动控制与测量系统改造方案》。第二年,成立以他为主的项目组,对系统进行改造。通过对各相关设备生产厂家、工程设计单位、施工单位的广泛调研和了解,完善了改造方案,更新了部分陈旧设备,标校了部分传感器、变送器,调整了部分控制流程,重新编写了软件系统,使系统性能得以较大的提高。

1988年8月,中心的设备更新换代。刘贤明带头承担起燃料推进剂加注系统的设计开发和施工组装,这是中心历史上第一次自行设计组装大型设备。一年的时间,刘贤明不顾身体不适亲自画图纸、跑厂家,提出在发射场控制软件和整体系统调试两方面,应该由中心自行完成——在这以前都是请厂家研制和调试。眼看发射任务临近,但为了设备顺利更新,他冒着巨大压力,挑头干起来。用他的话来说,不自己干固然可以不用承担风险,但经过这几次自主研制和调试工作,大批专业人才成长起来。

而随着设备改造工程完成,他也因肺癌住院化疗……

在太原卫星发射中心,像刘贤明这样为祖国的航天事业默默奉献的科技工作者不在少数,正是因为他们,中国航天事业才能在通向茫茫太空的天路步步精彩。

太原卫星发射中心雷达队主任王为明就是其中代表之一。

初冬时节。晋西北高原。寒风中夹着绵绵细雨。

一个穿着雨衣的中年人蹲在草丛里正若有所思,一会儿,他起身活动了一下麻木的双腿,接着又咬着牙蹲下测完了最后一组数据,然后快速地进行着各种运算。终于,坐标值算出来了——这里完全符合为中心某雷达设备建立副站的标准。

身为太原卫星发射中心雷达观测站测绘组工程师的王为明,因为工作关系总是常年行走在荒无人烟的山上。

对此,他常常风趣地对其他岗位的同志们说:“在野外作业,经常跋山涉水,你们一定看到了不少美丽的风景,其实在我眼里,它们就是一个个特征点和一条条等高线。”

“特征点”“等高线”,这些在常人看来异常陌生的关键词却与他的测绘人生结下了不解之缘。

当火箭发射升空,沿着轨道飞向茫茫太空的时候,人们可能不会想到,这是离不开精确的地理坐标,也离不开一组组详细的地理信息数据的。如果把火箭飞天的轨迹,比作一条通天大道的话,从事测绘工作的科技人员,就是这条大道的筑路人。

巍峨险峻的高山,波浪滚滚的河流,茂密原始的森林……这些在常人眼中的美丽风景,对测绘组的同志而言却是一个个要去征服的特征点和需要确定的地理坐标。王为明是该测绘组的负责人,无论严寒酷暑他总是带领全组人员奋战在测绘第一线。

1998年6月,王为明所在的测绘组接到发射场数字地形图测量的任务,全组人员赶赴发射场区。

每天下午两点,正是晋西北高原上太阳最毒辣的时候,这也正是在野外作业的测绘组最繁忙的时候,在异常闷热的测绘帐篷内,他笑着说道:“这是我们的野外‘桑拿室’。”

在进行数字地图绘制时,为了防止笔记本电脑显示屏反光,每到一处都要用遮阳布搭建一个简易的小棚,里边只能容得下一个人蹲着作业。

一位新来的同志不解地问他:“这么热,大家能受得了吗?”

王为明笑着说:“呵呵,咱这叫边蒸‘桑拿’边工作,舒服着呢!”

7月的一个早晨,测绘组全体人员出发前往目的地——一座海拔近1500米的山峰。刚到山脚下时,眼前的状况不由得让人倒吸一口凉气,曾经踩出的一条小路,已经被长满利刺的荆棘重新覆盖。大家睁大眼睛张望了半天才能勉强分辨出大致方位。

王为明拿起两根大树杈,走到队伍最前面,把荆棘和杂草往两旁推打,为同事们“开辟”道路。在他的带领下,全组人员都顺利通过了荆棘最茂盛的那段路,但是他的手上、腿上都被利刺划出好多道血口子,汗水流过伤口,又痒又疼,他还忍不住抓上两把。同事们心疼地要为他查看伤口,他一边摆手一边不忘开玩笑:“没事,不就是探个路吗?一点点皮外伤,咱又不是泥捏的。”

就这样,经过4个月的鏖战,王为明和测绘组的全体同志行程近500千米,取得了上万组数据,顺利完成了测绘任务。

现在设备进步了,再也不用拿着笔记本“蒸桑拿”了,可是任务在继续,使命在继续。王为明常说:“每一次看到火箭升空,我心中都有无比的自豪和喜悦,作为一个为火箭铺就飞天大道的筑路人,我觉得我的人生价值得到了实现。”

除了外业测量,王为明还担负着组里数据处理的工作,他常把这项工作比成是攀登。他说:“攀登靠的是一种态度,一步一个脚印,不怕困难勇往直前,才能到达山顶。数据处理靠的也是这样一种踏踏实实的韧劲。”

外业测量获得的数据如果不整理分析就毫无价值可言,所以不管白天在野外有多劳累,晚上他回到工作室都挑灯夜战。为了保证数据的精确度,他都是精力高度集中,常常在不知不觉中天就亮了。

2010年春天,测绘组接到上级命令,开展火箭射向复测的任务。结果在进行数据处理后发现与以前的数据成果相比,误差超限了。然而高密度试验任务即将开始,查找并解决问题刻不容缓。

王为明带头仔细分析以前的数据成果,逐项进行比对和核实。从早晨到黄昏再到深夜,一大堆的数据,看得人眼睛发花,王为明摘下眼镜,往红红的眼睛里滴点眼药水,又埋下头,继续工作。

终于经过无数次的反复检验后发现对于这种精度要求非常高的测量,“光学对点”反而没有使用“垂球对点”的精确度高,设备脚架架设时没有精确对中、整平,最后导致误差超限。

此时已是凌晨3点,王为明这才意识到一天没有进食了,紧了紧腰带,开心地笑了。

谈到工作王为明总是神采奕奕,但是谈到家庭,他的眼中有些湿润。远在山东老家的儿子就要满15岁了,一直由妻子一个人照顾着,15年来他与儿子待在一起的时间不超过1个月。同事的孩子在院子里玩耍,他总是看了又看,想着儿子是不是也长这么高了。

把对亲人的思念化为对工作的较劲,这么多年来,王为明是这么想的,也是这么做的。

1983年年初,王为明带领小组赶赴海南执行一项测绘任务。行至目的地时,眼前的工作环境给他一个下马威:到处都是灌木丛和沼泽地,当时正值雨季,当地天气闷热得让人喘不过气。疯狂的蚊虫不停地袭击测绘小组的工作人员,蚊香和杀虫剂都无济于事。有一种毒虫当地人称为“椰甲”,小的能钻过蚊帐,一咬一个大红包,奇痒无比,十天半个月都不能消除红肿。对此,王为明风趣地说:“咱外出执行任务,也带点‘特产’回来。”

此次海南的测绘任务涉及范围广,要求高,工作量甚至比前五年的工作总量还要大,加上操作人员对新配备的设备还不熟悉,带来了很多的困难和挑战。

为了架设新装备,他总是不顾年老体弱,白天站在齐腰深水塘里或在数米高空装卸调试,夜晚研究设备原理和操作说明。

因为他知道,测绘仪器对测绘人员而言如同自己的手足,必须充分地了解和掌握,才能发挥作用。他暗下决心新设备无论如何必须“啃”下来!一个月下来,写满了厚厚两本工作笔记。

就这样,全组人员在王为明的带领下,克服各种困难,原计划143个工作日的测量作业,仅仅用了84天就圆满完成。当问及是何原因促使他如此投入时,他的回答只有10个字:“为了心中的光荣与梦想。”

精神之花,在寂寞艰辛中绽放;生命之树,在敬业快乐中长青。王为明将继续带领他的团队在等高线上追寻属于航天测绘人的光荣与梦想。

(三)扬威世界正当时

1985年10月,国防科工委在上海召开总体协调会,确定1988年在太原卫星发射中心发射中国第一颗气象卫星——“风云一号”。

为了配合工作任务,太原卫星发射中心投资2000多万元,先后更新、改造和增添各类设备数百台套,新建了现代化的卫星测试厂房,并研制出一套具有世界先进水平的卫星电池空调系统。

接着,中心又先后派出400多人次到有关厂、所学习,了解卫星、火箭技术状态和测试流程,掌握设备仪器的基本原理和操作要求。

最后经严格考核,中心确定一线参试人员为1600余人,二线保障人员3500余人。这场规模庞大、准备充分、计划周密的大战拉开了决战决胜的大幕。

1988年6月,卫星、火箭运抵太原卫星发射中心。数千技术人员进行了近3个月的认真测试和准备。

9月7日4时30分,在这里竖起的“长征四号甲”运载火箭将太阳同步轨道气象卫星“风云一号”准确送入太空。18分钟后,广州卫星云图地面接收站收到“风云一号”发回的信号。

次日,中央气象台开始使用“风云一号”发回的云图资料,进行天气预报和海浪预报。

这就是说,中国没有气象卫星的历史一去不复返了。

为此,国家领导人发来了鼓舞人心的贺电。发射当日,正在北京召开的国际气象组织会议的会场沸腾了,与会代表纷纷同中国代表拥抱,向中国致敬。

从此,太原卫星发射中心向现代化、综合型的卫星城阔步迈进,在卫星发射中连战连捷。

同年9月,“长征二号丙”改进型火箭在这里首次将两颗铱星模拟星成功发射,此后六发六捷。

1999年5月,“长征四号乙”运载火箭在这里将“实践五号”科学实验卫星准确送入预定轨道;同年10月,中巴“地球资源卫星-1”和一颗巴西搭载卫星又从这里由“长征四号乙”运载火箭一箭双星发射升空。

2000年9月,“长征四号乙”运载火箭在这里将中国“资源二号”卫星成功送入太空。

2002年5月,“风云一号D”气象卫星和中国首颗海洋卫星“海洋一号A”,在这里由“长征四号乙”运载火箭一箭双星准确送入预定轨道;同年10月,中国第二颗“资源二号”卫星又从太原卫星发射中心顺利升空。

就在两天前,“长征四号乙”运载火箭再次一箭双星,从这里把中巴“地球资源卫星02星”和“创新一号”小卫星成功送上浩瀚太空。

这一系列辉煌成就,为中国航天发射业务在国际航天界树立起稳定可靠、成功率高的良好形象奠定了基础。

伴随着一次又一次的辉煌,太原卫星发射中心走过从无到有、从小到大、由弱渐强的历程。迄今为止,该中心已先后成功发射80多枚运载火箭和20余颗人造卫星,成为中国三大卫星发射中心之一。

三、西昌卫星发射中心:中国探月工程第一港

(一)“1号发射工位”有秘密

从西昌市往北上108国道,在山谷中一路穿行60多千米,就来到一个名叫沙坝的地方。一进入山谷,即可看到高高矗立的两座发射塔。外面的人来这里,很容易发现一个奇怪的现象:为什么这个基地只有2号和3号发射塔,而没有1号发射塔?

这其中有秘密。1969年底,中苏关系进一步恶化,边境局部冲突不断,中国政府做出深入研判:一旦大规模战争爆发,临近中蒙边境的东风基地将首当其冲。为此,中央决定在三线地方再建一个新的卫星发射基地。

新发射场的一个重要原则是,既要考虑长远发展,又要便于保密和施工。

1969年12月,东风基地组成了一支40余人的选场勘察小分队,历时3个月,走遍了滇北、黔东、鄂西、川南、晋东以及洞庭湖、鄱阳湖等9省25个地区的81个县,预选了16个方案,最后精选出3个预选点。

最初的选择并不是西昌,而是往东数百千米的越西,上报之后还得到了国务院和中央军委的批准。越西位于四川凉山境内,四面环山,地形隐蔽,其优点是战略地位稳定,向东北发射大倾角卫星和飞船时,一、二级火箭落点比较安全。但随后复查时,却发现越西存在着电力供应紧张、交通不便、施工量浩大等缺陷,因此就出现了西昌与越西两种不同的意见,争论之下,东风基地决定第三次对越西实地复察,并对西昌进行补充勘察。

1970年6月,东风基地司令员李福泽和副司令员乔平率领有关人员到达位于大凉山腹地的西昌,实地复查在此建立宇航发射场的方案。在察看沙坝沟时,众人乘摆渡小船跨过安宁河,沿狭窄的小路及田间小道向沟内步行。下午,勘选人员到达波萝沟口,在小河旁的一棵桃树下打开地图,对准方位。李福泽边看地图,边对照实地,连声说:“好地方,好地方!”

从地理位置上看,西昌的确称得上一座理想的天然发射场,其优越条件颇多。这里海拔高、纬度低,地形隐蔽,地质结构坚实,气候适宜,水源丰富稳定,交通和通信条件比较理想,距发射场50千米处是西昌飞机场,跑道长3600米,可以允许C-130、安-124和波音747等大型飞机起降。

此外,发射场距离成昆铁路和川滇公路都不远,加之东面的金沙江航道还可以水路通达宜宾、重庆直至上海,这些条件极利于运输所需物资和卫星、火箭产品。再就是国家通信干线也紧邻发射场,可充分保证发射试验时的通信,算是得天独厚,占尽了地利。

1970年10月14日,国务院、中央军委批准宇航发射场由越西改至西昌以北的松林地区,其代号为“7201工程”,意思是在1972年前完成主要工程,准备执行任务。

当时的初步打算是,在西昌布点建立飞船发射工位,在北京精心挑选、培训第一批宇航员,这两项工作都在高度保密中实施,宇航员不知道发射工位建在哪里,西昌也不知道国家在秘密培训宇航员。但由于受综合国力、技术条件、交通运输等因素影响,航天发射工位论证后一直没建起来。

西昌卫星发射中心于1982 年交付使用,两年后发射了第一颗通信卫星。1985年,西昌卫星发射中心正式对外开放,承揽国际商业卫星发射业务。从单一型号火箭发射到多种型号火箭发射,从发射国产卫星到承担国际商业卫星发射,从发射地球同步卫星、极轨卫星到“嫦娥一号”探月卫星发射,有着20多年发射历史的西昌卫星发射中心,现在早已名满天下。

如今,在离2号发射架2千米远处,当初准备建飞船发射工位的地方,曾为飞船发射准备而修建了3条隧洞、5千米铁路线,虽然从修建起来就搁置未用,但1号位发射场坪依然被完完整整地保留在了那里。

(二)用忠诚书写的航天创业史

1984年1月搭载我国首颗实验通信卫星的“长征三号F-1”运载火箭在西昌卫星发射中心三号工位点火起飞。作为安全遥控设备操作手,李智慧要密切监视火箭飞行状态,一旦接到安全人员命令,就要对出现偏差的火箭发送地面指令,实施炸毁。

火箭点火起飞,站在发射场遥控室里的李智慧第一时间觉察出:姿态不对——火箭偏了,而且是偏向工作室这边。

这时大家都往门外跑,可李智慧却没动。“要是这时候安全人员发命令实施炸毁,我走了,谁来操作呢?”

22秒后,火箭撞到遥控室前的山坡并发生爆炸,所幸坚守岗位的李智慧在地动山摇中安然无恙。此前对这个身子纤弱的姑娘心存疑虑的领导,从此对李智慧刮目相看:关键时候很冷静,头脑特别清醒。

险情对于李智慧而言,绝不仅仅是惊险的记忆。十几年来,一直从事安控研究的她始终对此念念不忘。

与李智慧一样负责地面安控的王必,也记得每一次顺利发射背后的波涛暗涌、惊心动魄。

1996年7月3日“亚太1A”卫星发射,当火箭飞行60秒时,安全控制操作手王必发现指挥显示安控屏上,有一物体飞行超过安控告警线。

“看起来跟火箭的轨迹很像,如果是火箭,那就意味着飞行偏离了预定轨道,必须果断决策,实施炸毁。”王必记得,操作室里空气瞬间似乎凝固了——炸还是不炸?

关键时刻,王必与同事迅速对火箭姿态和飞行参数进行分析,即刻得出火箭飞行正常的结论,避免了灾难性误操作的发生。事后大家发现,是一只苍蝇恰巧飞落到探测火箭轨道的摄像头上,做出轨迹偏离的“假象”。

在她们身上,练出的是中国航天人“稳准精细、静沉冷断”的工作作风之“范”。

在大山深处的西昌卫星发射中心,像李智慧、王必一样将青春与智慧奉献给祖国航天事业的女性科技人员还有很多。

低温加注系统的工程师李丽,曾经扎在山沟里的勤务站氮氧中队,一干就是十年。而在这十个年头里,李丽没有一刻放松学习,她啃书本,学论文,结合工作中的经验提升理论水平,曾连续6年被评为优秀科技人才。

“身为一个航天人,对知识的学习一刻也不能松懈。”从勤务队调到总体技术部,李丽又变成了“新同志”,她学文书、跟现场,很快从低温供气的门外汉变成独立上岗的系统工程师,至今已独立执行16次试验任务。

有一次,休假在家的李丽听说室里将要进行某新型卫星发射任务准备,她马上与领导联系,坚持申请提前结束休假归队。

其实,作为低温系统工程师,李丽并没有定岗。“只要任务需要,就要做好上岗的准备。”就在李丽归队后不久,液氢厂设备发生故障,李丽和厂家人员连续奋战一线,最终圆满解决了故障。

尽管因工作需要已承担其他任务,此前一直进行此次新型卫星发射任务前期论证的王勇玲依旧牵挂着大山深处的发射场。

任务重、要求高,那段时间里,加班加点是王勇玲的工作常态。为了尽快投入试验演练,王勇玲刚刚做完手臂取钢板手术,就立即回到岗位上。

与李丽一样,这位岗位上飒爽干练的“花木兰”,生活中也是柔情似水的妻子与母亲。但是对航天事业全身心的投入,常常让她们无暇分身顾及自己的小家。王勇玲常在工作间隙看着孩子的照片发呆,回味儿子的一颦一笑……

“也曾经有过犹豫,想过放弃,但还是舍不得。”王勇玲说,能从事自己热爱的航天事业,全身心地投入其中,是一种幸福。

“对于女性航天科技工作者来说,她们为事业做出的努力和牺牲往往更多,也更值得我们敬佩和尊重。”

每每谈起自己手下这些玩命工作的女兵,李丽的老上级、老政委梅西重总是这么说:“这‘五朵金花’,是千千万万女性航天科技工作者的缩影,也是我们西昌卫星发射中心的骄傲。”

(三)中国探月工程第一港向太空亮剑

今天的西昌不仅是内地人怀着好奇目光打量的边地,同时也是一个充满神异的秘境。西昌的神秘既在于古老的彝族人文传统,也在于卫星发射中心的当代高科技。

2004年3月,国防科工委、国家航天局宣布,中国探月计划首颗卫星“嫦娥一号”,将于2007年在西昌卫星发射中心发射升空,执行绕月飞行任务。

执行中国探月工程的“嫦娥一号”是目前中国航天发射卫星到达地最远的一颗卫星。它不仅仅对卫星提出了进行绕月运行的要求,而且对火箭的推力以及姿态控制都提出了更高要求,需要用大推力火箭先将它送入近地点200千米、远地点5.1万千米的地球同步大椭圆轨道。

经过专家们对长征系列火箭可行性进行严格分析,最终选定运用长征系列火箭家族中运载能力较强、发射成功率最高的“长征三号甲”运载火箭承担此次发射任务。

在中国三大卫星发射场中,唯一发射地球同步轨道卫星、能用“长征三号甲”等多种型号运载火箭发射各种型号卫星的西昌卫星发射中心,责无旁贷地承担了发射首颗月球探测卫星的重任。

卫星发射是一项复杂的系统工程,需要各系统密切配合、协同工作。从火箭、卫星运抵发射场到发射升空,一般需要40天左右的时间,经过一系列复杂流程对星箭进行测试直至发射。

绕月探测工程是中国航天史上第三大里程碑,为确保首发成功,“嫦娥一号”卫星的发射准备时间又相对较长一些。

火箭、卫星运抵发射场后,要在各自的测试大厅进行装配和测试。测试大厅装有大功率空气调节器,以保证所需要的温度和湿度。而卫星对洁净度的要求近乎苛刻,接触它的人都要全身包裹,戴上口罩,就像研究院所的化验室。

确保星上设备与地面设备匹配,同时解决测试中出现的问题,是卫星在发射场的第一关。经测试合格后,对卫星实施燃料加注,以满足卫星上天后轨道、姿态控制和正常运行的动力需要。

接下来根据卫星在太空中的运行要求,选定地面发射窗口,决定是否加注燃料,然后待命发射。

所谓发射窗口,是允许发射航天器的时间和范围。航天器的发射窗口根据航天任务和外界限制条件确定的。影响发射窗口的外界条件主要有天体运行轨道条件、航天器的轨道要求、航天器的工作条件要求,还有发射方向、地面跟踪测控和气象等条件。

就航天任务来说,有三种发射窗口:一是年计窗口。它是指以指定的某一年内连续的月数表示,适用于星际探测任务。二是月计窗口。是以确定的某个月连续的天数表示,适用于行星和月球探测任务。三是日计窗口。是以某日内某时刻到另一时刻的形式表示,适用于各种航天器。

“嫦娥一号”卫星发射,考虑到月球运行到与地球相对距离最短以及卫星与月球交会入轨的较佳时机,每月适宜发射的时间只有一次,每次发射窗口为35分钟。如果错过时机,下次发射要在一个月后才能进行。

然后是火箭推进剂加注。目前,被研究和投入试验的液体推进剂已多达百余种,被分为氧化剂和燃烧剂。液氧、四氧化二氮、红烟硝酸是常用的氧化剂,主要起助燃作用。液氢、煤油、偏二甲肼是燃烧剂。在这些常用的推进剂中,液氢液氧能量最高,比冲最大。

西昌卫星发射中心是中国唯一采用液氢液氧低温推进剂的发射场,液氢液氧装在“长征三号甲”火箭的第三级,火箭的一、二级使用的推进剂是四氧化二氮和偏二甲肼等。

燃料加注时,首先加注一、二级火箭的常规推进剂,然后在发射前7小时给三级火箭加注液氢、液氧低温推进剂。

以上工作完成,接下来就进入发射倒计时。

2007年10月22日,西昌卫星发射中心发射场,“嫦娥一号”卫星一切准备就绪,整装待发。24日18时许,“嫦娥一号”卫星在这里成功发射。

2007年10月24日,中国探月工程的首颗卫星——“嫦娥一号”启程奔向38万千米外的月球。这次神秘太空之旅的起点,就是四川大凉山腹地的西昌卫星发射中心。

四、海南卫星发射场:中国首个低纬度地区航天发射场

海南航天发射场是中国第四个航天发射场,于2007年8月经国务院、中央军委批准立项,2009年9月正式开工建设。航天发射场占地20平方千米,包括航天发射港、太空主题公园、火箭组装厂以及指挥中心等一系列项目。在不久的将来,中国首个低纬度(北纬19°)航天发射场将向世界精彩亮相。

事实上,早在20世纪六七十年代,国家在选择发射场地点的时候,海南就曾几次被专家们考虑过。

海南在那个时候虽然经济落后,一片荒凉,但并不是放弃选择的主要理由,因为非常时期的国防工程正好就是要选择这样的地方,以便于保密和减少移民。海南几次不被看好,主要是因为当时中国所处的周边环境十分恶劣,一切都以准备打仗为前提,海南的战备形势显然不利于建设耗资巨大的国防大工程。一直到载人航天选址的时候,海南又一次被纳入备选方案,但最终还是因为保密和投资的原因而落选。

不过,在海南建航天发射场不仅让中国的专家反复考虑过,就连外国人也曾动过脑筋。

1987年,在北京召开的旨在促进太平洋地区国家在空间领域的交流与合作的国际空间会议上,代表们曾提出了一个倡议,希望在海南和澳大利亚黄金海岸建设国际航天港。因为这两个地方纬度都比较低,临海凭风,是航天发射场非常适宜的地点,也是国际航天界进行和平合作的理想之地。

第二年,海南从广东脱离出来,独立建行政省,不久即接待了一个日本的代表团,这个代表团由六大财团组成,以日本科技厅宇宙研究所的名义而来,海南外办的同志作为航天技术人员全程陪同。

交谈中,考察团提出了一个建议:可以投资400亿美元,在海南建设一个太平洋航天港。这一建议与省委省政府的想法不谋而合。有关部门很快把这一情况向上级反映,请国家有关部门对建设海南航天港这一设想进行认真考虑。但是,由于中国的经济刚刚开始复苏,各方面力量还相当薄弱,海南基础设施不足,投资预算远大于在东风基地建设的概算,中央财政难以承受,所以,在海南建场的打算又一次胎死腹中了。

后来,随着中国经济形势逐步好转,国家有关部门又对在海南建设航天港进行了详细论证。

如果单从纬度考虑,三亚18.2°的纬度为全国最低,旅游业发达,经济状况和基础设施良好,专家们从一开始就对这里情有独钟。但后来再加仔细考证,大家便都有些失望了。三亚一带多为山区,没有合适的地理位置用来建设发射场,除了天涯海角,再找不到一个三平方千米、一马平川建发射场的地方。并且,即使在这里建成发射场,将来火箭要从三亚城头顶飞过,万一出现意外,会殃及人口密集的城市,风险巨大。

1996年,海南完成了《海南新世纪国际商用航天港可行性研究报告和项目建议书》,并向国家正式申报。

在这个规划中,发射中心初步定在文昌铜鼓岭以北的昌洒镇一带,拟建中的发射场几百米之外就是大海,方便大型运载火箭运输。在一些政协委员不懈的努力下,2000年,“海南国际商业航天发射中心”终于被正式列入国家“十五”计划。

这就是说,无论从哪个角度考虑,此时在海南建发射场都是水到渠成的事。从军事方面讲,当下中国国际环境已今非昔比,并且在现代战争条件之下,正如美国资深航天专家詹姆斯·奥斯博格所说,航天基地在局部战争中的作用极其有限,并不会成为一个主要的军事目标。

从政治上考虑,在海南建设新的航天发射场,可以加强国际间的航天合作,扩大中国航天的影响。从经济方面说,也可以为中国航天赢得国际市场,带动海南经济的发展。

从技术上看,纬度越低的发射场,地球离心力越大,发射有效载荷的成本越低,因为在低纬度地区航天发射场发射的航天器的飞行速度可以由运载火箭的速度与地球速度的转动分量叠加形成,在运载火箭速度一定的情况下,发射场的纬度越低,地球的转动速度越大,从而可使被发射卫星的轨道速度越大。

如果从赤道向东发射卫星,则能最大限度地利用地球的转动能量,这实质上是借助地球的自转力来提高卫星的飞行速度,从而可以节省火箭的推力以携带更大的载荷。同时,从赤道或靠近赤道的发射场向东发射地球静止轨道卫星时,可使卫星的飞行轨道与最终轨道处于或靠近同一平面内,这样可以节省卫星机动到地球静止轨道位置所需要的大量能量,节省宝贵的卫星推进剂,大大延长卫星运行寿命。所以,在选择发射场时,应当尽量选择在低纬度地区,最好是建在赤道附近,这样既能借力,又可省力。

目前,国际上公认理想的发射场是设在南美洲圭亚那库鲁的发射场,它位于北纬5°,由欧洲有关空间机构管理。 美国肯尼迪航天中心位于北纬28.5°,种子岛航天中心位于北纬30.4°,它们分别是美国和日本的领土里靠赤道较近的地方。

20世纪60年代,美国把“土星”火箭的元件从沿海制造厂运到发射场时,轮船运输就发挥了非常重要的作用。而苏联的发射场却避开人烟,选择了内陆沙漠腹地。

冷战期间,当莫斯科为了登月竞赛和后来的航天飞机制造超级火箭时,不得不在发射场再建一系列工厂,附带工作人员和家属生活的一个城市,为此付出了昂贵的代价。仅从这一点而言,中国三大航天发射场都存在着不少缺陷,单单一个大型火箭运输问题就难以解决。所以,新的大型运载火箭发射场在海南建设,虽然也有雷暴、台风、降水等一些不利因素,但综合考虑,选择在海南建卫星发射场有几个得天独厚的优势:

一是具有射向范围宽的优势,能够覆盖90°至175°,相当于净角度85°,射向1000千米范围均为海域,可以满足地球同步卫星、大重量极轨卫星、空间站、深空探测等航天器发射任务,与现有航天发射场相比,火箭航区、残骸落区安全性好,大幅降低发射后未燃尽残骸造成意外的概率。

二是具有低纬度的优势。海南是我国纬度最低、距离赤道最近的一个省份,而距离赤道越近、纬度越低,发射卫星所需要的能耗就越低,速度也越快。海南航天发射场纬度为19°,与其他3个发射场较高的纬度相比,优势非常明显,可以提高地球同步轨道卫星运载能力,延长卫星使用寿命,效费比高。

据有关专家测算,与位于北纬27°的西昌发射场相比,从海南航天发射场发射火箭,有效载荷将提高7.4%,可以使中国现有的运载火箭有效载荷提高300多千克,而目前国际上每1000克有效载荷的发射价格约为2万美元。

事实上,与其他3个位处内陆的航天发射场相比,海南航天发射场在交通运输方面也很有优势,可以利用海上运输、航空运输、公路运输3种运输方式,火箭的直径将不再限制于3.35米内。目前海南航天发射场设计的年发射能力可达10发至12发,随着国内外地球同步卫星发射任务的增多,长期经济效益将十分显著。

而选在文昌市铜鼓岭旁边的龙楼镇,是因为这里可以通过海路把直径达5米多的大型火箭运输进来,同时不论航天器的射向如何,火箭一起飞就能很快到达海面,非常方便将来载人航天的救生和免除对地面居民安全的威胁,完全符合新一代航天基地的建设要求。

中国政府有关方面强调,投入使用后,海南航天发射场将主要承担中国新一代大型无毒无污染运载火箭、地球同步轨道卫星、大重量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测航天器的发射任务,可以基本满足国内外各种轨道卫星发射的要求。

有关负责人表示,由我国自主技术、自主设计的海南航天发射场,以建成世界一流的现代化新型航天发射场为总体目标,和中国现有的航天发射场相比,其自动化、信息化和智能化程度更高,力图在设计和规划中,充分体现对外全面开放和生态型的特色。

基于世界航天科技产业发展趋势,海南发射场建成后,将为中国运载火箭更多地参与国际商业航天发射合作,提供广阔的空间。对于优化和完善中国航天发射场布局,促进中国空间技术发展,巩固中国在世界航天领域的地位,具有重要战略意义。同时,对于推动海南省基础设施建设,促进旅游业发展,繁荣区域经济也有积极作用。

事实上,在世界航天发展大背景下,我国现有的航天发射场结构体系显然要进一步优化:我国现有的酒泉、太原、西昌航天发射场,均建在戈壁、高原和深山,存在商业开放度不够、航天发射互补能力不足、大直径火箭运输受到交通条件制约等问题。

而海南航天发射场的建设,不是已有发射场的翻版和重复,而是突破了多项关键技术。海南航天发射场将使用中国新一代大型无毒无污染运载火箭,将承担地球同步轨道卫星、大重量极轨卫星、深空探测航天器、大吨位载人空间站和货运飞船的发射任务。

据《2011年中国的航天》白皮书介绍,中国在未来5年内将完成海南航天发射场建设并投入使用。

届时,从天涯海角到大漠戈壁,中国航天发射场将四足鼎立,形成沿海内陆相结合、高低纬度相结合、各种射向范围相结合的新格局,我国航天发射综合能力将得到“质”的提升。

附:世界重要航天发射场介绍

世界主要航天发射场中国有三个,目前正在建设第四个,美国有两个,俄罗斯有两个,在建第三个,欧洲有一个,日本有三个,以色列、印度各一个。下面介绍部分重要发射场。

中国

酒泉卫星发射中心:北纬41.035309°,东经100.368347°。主要发射轨道倾角大于41°的技术试验卫星,射向东南,适用轨道倾角41°~70°。

太原卫星发射场:北纬38.75°,东经111.65°,位于太原市西北的岢岚县高原地区,海拔1500米左右,射向正北、北偏西、北偏东,适用轨道倾角70°~98.5°。主要用于发射太阳同步轨道、大倾角军用卫星和极地轨道。

西昌卫星发射场:北纬28.23°,东经102.032089°,在西昌市西北处,只能射向北部湾的东南方向,进入太空再变轨进入静止轨道。

海南文昌卫星发射场:北纬19°,东经109°,在龙楼镇、东郊镇处,临南海,所以能发射0°~98.5°的所有轨道航天器。从海南基地可向正南的南沙海域、东南的西太平洋和西南的泰国湾发射,而且火箭负重将比西昌提高7.4%,比酒泉提高18.5%。

日本

种子岛航天中心:建于1966年,主要由竹崎发射场、大崎发射场以及吉信综合发射场组成。竹崎发射场:主要用来发射小型卫星。大崎发射场:主要用来发射大型液体火箭,如N火箭和H-1火箭。吉信发射场:为适应H-2新型运载火箭的发射而兴建的。吉信发射场主要由四个工作场区组成:固体发动机贮存及检验区;卫星准备与总装区;运载火箭装配楼区;发射台及服务塔区。

竹崎发射中心:竹崎发射场于1966年9月开始营建,1968年投入使用。该发射场占地面积约0.79平方千米,位于北纬30°22′20″,东经130°57′55″。主要用来发射小型卫星。该发射场的主要设施有发射台、发射控制室、装配车间、综合测试车间、气象观测室、固体火箭点火试车台、推进剂库、跟踪站等。

大崎发射中心:大崎发射场于1969年开始营建,1980年全部建成,占地面积约7.6平方千米,位于北纬30°23′38″,东经130°58′22″。该发射场主要用来发射大型液体火箭,如N火箭和H-1火箭。1975年9月,第一枚H-1火箭从这里起飞,把83千克重的菊花卫星送入轨道。 大崎发射场的发射设施主要包括发射台、控制中心、火箭总装车间、推进剂贮存库、发动机静态点火试车台、气象台等。

吉信发射中心:吉信发射场于1985年开始兴建,1986年底勤务塔基础工程基本结束,1988年8月建成发射控制中心,1988年12月建成LE-7发动机点火试验设施。测控中心、动力站、液氧、液氢以及高压气体库等也相继建成。该发射场位于大崎发射场东北方向约1千米处,是为适应H-2新型运载火箭的发射而兴建的。吉信发射场的设计基本要求是:缩短发射场的发射准备周期,降低操作费用,45天内能发射两枚运载火箭;发射场的设计具有灵活性,以利于将来进行改建与扩建。为了体现上述要求,设计尽量采用平行作业;采用自动检测系统(手动的备份系统);采用一个活动发射架和一个火箭装配厂房,一发火箭进行装配,另一发火箭准备发射。

欧洲

圭亚那航天发射场:建于1966年,是法国和西欧各国航天活动的重要基地。欧洲航天局建造了三个“阿里安”运载火箭发射场。目前建成的第三个发射场用于“阿里安-5”运载火箭发射。该中心靠近赤道,是个理想的赤道轨道和极轨道发射的场区。

主要发射型号:科学卫星、应用卫星和探空火箭的发射以及与此有关的一些运载火箭的试验和发射。

圭亚那地处南美洲北部大西洋海岸,靠近赤道,位于西经528°,北纬2°~6°之间,占地大约90,600平方千米。在此选场的主要原因是:纬度低,从发射点到入轨点的航程大大缩短,三子级不必二次启动;由于纬度低,相同发射方位角的轨道倾角小,远地点变轨所需的能量小,增加了同步轨道的有效载荷能力。

阿里安第一发射场:该发射场位于圭亚那航天中心,离库鲁城18千米,地理坐标是北纬5°14′09″,西经52°46′29″,火箭发射平台的海拔高度是12.85米。 阿里安第一发射场是由欧罗巴2发射场改建而成的,充分利用了原有的设备,只是为了适应阿里安的发射要求,对某些项目进行了改建,包括建立新的发射台,加高服务塔,重新布置输送管道和改建发射控制室。发射场可分为发射场区、装配区、推进剂设备区及分析实验室、液氮和液氧工厂。阿里安第一发射场可用于发射阿里安1、2、3型火箭。

阿里安第二发射场:为了增加工作的适应性,提供备份的发射能力,1981年7月,欧洲空间局决定在库鲁修建阿里安第二发射场。发射场于1985年8月完成,历时4年,耗资125亿美元(1986年币值)。1986年3月首次使用,每年可发射10次(第一发射场每年最多发射5—6次)。阿里安第二发射场位于第一发射场南面500米处,由火箭准备区和发射区两部分组成,两者相距950米。将准备区与发射区分开,可以大大缩短两次发射之间的时间间隔,一枚火箭在发射区进行最后装配时,另一枚火箭则可在准备区进行起竖、装配和测试等工作。准备区的主要任务是要完成火箭起竖、各级气密性检查、电气检查以及发射计时程序中对火箭的遥测工作。

阿里安第三发射场:为了适应“阿里安-5”的发射需要,决定在库鲁发射场建设新的发射设施——阿里安第三发射场。新发射场设计的总目标是以最少的设备条件实现每年发射10次的要求。阿里安第三发射场位于阿里安第一发射场以北,通过现有的双轨型导轨,阿里安第三发射场将能与当前的阿里安第二发射场相连,也能和固体助推器准备区相连。

俄罗斯

拜科努尔航天发射场:建于1955年,有90多套发射设施,是苏联规模最大的导弹试验和航天器发射基地,进行各种液体战略导弹、大型运载火箭、反导、反卫星等试验,发射倾角为52°~65°的各种卫星、载人和不载人飞船、各种星际探测器和空间站等。

主要发射型号:载人飞船、卫星、月球探测器和行星探测器,进行各种导弹和运载火箭的飞行试验。另外,还进行拦截卫星和部分轨道轰炸系统的试验。从这里发射的航天器包括早期的卫星,射向火星、金星和月球的探测器,以及后来的“东方号”“上升号”“联盟号”等所有载人飞船和“礼炮号”航天站及能源——“暴风雪号”航天飞机。

普列谢茨克航天发射场:建于1957年,用来发射大倾角(65°~85°)侦察、通信、导航、气象、海洋监视等卫星,建有30多套发射设施,是重要的军用卫星发射基地,也是目前世界上发射卫星最多、最繁忙的一个基地,也为反卫星试验发射和拦截卫星,进行固体洲际导弹和战术导弹试验。

主要发射型号:“东方号”“联盟号”“闪电号”“宇宙号”等。

普列谢茨克基地位于苏联欧洲部分的北部,在莫斯科通向阿尔汉格尔斯克的铁路干线上。 该地区平均海拔高度约100米,是一片辽阔的平原和沼泽地。 整个场区南北伸展约100千米,东西58千米。

该发射场是在1965年由原来的洲际导弹基地扩建而成的。主要设施均分布在普列谢茨克市东南和东北部,卫星发射区主要集中在场区南部。它是苏联主要的军用航天器发射场,发射的卫星主要是军用侦察卫星和其他各种导航、通信和气象卫星等。由于发射场所处纬度较高,可以利用高纬度来发射大倾角卫星,可以满足侦察卫星和气象卫星对地球进行大范围全球覆盖的要求。发射的卫星倾角为608°~829°。该发射场曾是世界上最活跃的发射场,大约每周发射一颗卫星。该发射场的作用与美国范登堡基地相当。

美国

卡纳维拉尔角发射场:建于1949年5月,1950年7月启用,1958年1月31日在这里发射了美国第一颗人造地球卫星,此后在这里又发射了“水星”计划和“双子星座”计划的载人飞船,是美国最重要和规模最大的国家靶场和国防部重点靶场之一,由空军管理。主要进行战略导弹研制性试验,也可进行各种战术导弹试验,以及发射倾角为0°~60°各种航天器等,先后建立了60多个发射设施,目前只有十几个还在使用。包括发射渐进一次性运载火箭(EELV)的37号发射场和41号发射场。

主要发射型号有:宇宙神火箭、大力神火箭、宇宙神——阿金纳火箭、侦察兵火箭、土星5火箭、土星1B火箭以及阿波罗飞船、天空实验室、不载人行星和行星际探测器,科学、气象、通信卫星等。

肯尼迪航天中心:地处北纬28°、西经80°的佛罗里达州东海岸梅里特岛卡纳维拉尔角地区,总占地面积560平方千米,主要向正东方向和东南方向发射小轨道倾角航天器。然而它最早的用途却是进行战略导弹试验,1962年7月,它被改为军民两用发射基地。除了隶属于美国军方的设施外,肯尼迪航天中心主要由四个部分组成,工业区、39号发射中心和它的两个发射场LC—39A和LC—39B、飞行器组装建筑物和参观者中心。

肯尼迪航天中心共有两辆运输车,每辆重2721吨,载物面积为40米×35米。它们是世界上第二大的可转向的履带车,它们能将垂直装配好的巨大火箭运送到发射场。它们的速度为1.6千米/小时,因此从组装建筑物到发射场它们需要5小时的时间。

垂直装配车间向南8千米处是肯尼迪航天中心的工业地区,那里有许多中心的支援设施和管理总部。除支援设施和管理总部在工业区内,还有国际空间站的太空站制造设备。比起世界上其他的航天发射中心,肯尼迪中心的特色之一是它拥有航天飞机的着陆设施,它位于组装建筑物西北约3.2千米处,有一条4572米长和91米宽的跑道。通过一条柏油路它与宇宙飞船处理厂相连。假如航天飞机不在肯尼迪航天中心降落的话,它会被一架波音747背负运送到肯尼迪航天中心,然后直接在跑道上从飞机背上卸下来。

范登堡空军基地:范登堡空军基地于1964年5月成立,为国家靶场和国防部重点靶场之一,由空军管理。西靶场共建成发射台和地下井50多套,目前使用的有20多套,1984年将6号发射场改建成航天飞机发射场。该靶场主要进行战略导弹使用性试验和武器作战试验以及发射各种军用和极轨道卫星等,战略导弹的落区位于夸贾林环礁,是美国最重要的军用试验基地。西靶场向西发射(发射方位为140°~121°,轨道倾角为56°~104°),向正南还可以进行极轨发射,正好弥补东靶场只能向东发射的不足。

主要发射型号:该基地于1958年12月发射了第一枚导弹——雷神中程弹道导弹。之后不久,又发射了第一枚洲际导弹——宇宙神D。还使用雷神/阿金纳火箭发射了世界上第一颗轨道卫星——发现者1号。1972年被选作美国西海岸的航天飞机发射基地。1979年开始着手改建,1985年竣工。 该靶场主要进行战略导弹使用性试验和武器作战试验,以及发射各种军用和轨道卫星等,战略导弹的落区位于夸贾林环礁,是美国最重要的军用试验基地。


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