目前,運(yùn)載火箭的發(fā)射大致有三種方式:一是從地面固定發(fā)射場(chǎng)發(fā)射,二是從空中發(fā)射,三是從海上平臺(tái)發(fā)射。
早先,運(yùn)送航天器的運(yùn)載火箭都是從地面發(fā)射場(chǎng)發(fā)射的。這種發(fā)射場(chǎng)有的規(guī)模很大,設(shè)施齊全,可以發(fā)射多種型號(hào)的運(yùn)載火箭。但地面發(fā)射場(chǎng)受地理位置等種種因素的制約,限制了航天器的發(fā)射范圍,難以滿足各種類型航天器的需求,于是出現(xiàn)了從空中發(fā)射和從海上平臺(tái)發(fā)射運(yùn)載火箭的方案。
1986年,美國(guó)軌道科學(xué)公司總工程師伊萊亞斯提出了從空中發(fā)射“飛馬座”運(yùn)載火箭的設(shè)想。從空中發(fā)射是用飛機(jī)將運(yùn)載火箭運(yùn)送到高空后,再將火箭釋放,火箭在空中點(diǎn)火飛向預(yù)定軌道。采用這種發(fā)射方式,飛機(jī)可以在不同地點(diǎn)的機(jī)場(chǎng)起飛,飛到地面上空任何地點(diǎn)發(fā)射,它不受地理位置的限制。這樣,不僅增加了發(fā)射窗口的機(jī)會(huì),而且還會(huì)擴(kuò)大軌道傾角的范圍,因而具有很大的靈活性。從空中發(fā)射,地面輔助設(shè)備較少,發(fā)射操作簡(jiǎn)單,易于解決發(fā)射時(shí)的安全問題。從空中發(fā)射,載機(jī)相當(dāng)于運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)級(jí),所以能提高運(yùn)載火箭本身的運(yùn)載能力,同對(duì)等的從地面發(fā)射的運(yùn)載火箭相比,運(yùn)載能力幾乎可以提高一倍。由此可見,從空中發(fā)射運(yùn)載火箭具有很多有利因素,也具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?BR>
美國(guó)“飛馬座”運(yùn)載火箭是一種三級(jí)固體有翼火箭,全長(zhǎng)15.5米,起飛時(shí)重約18.9噸,它可以將400千克左右的小型衛(wèi)星送入近地軌道,也可將270千克左右的衛(wèi)星送入720千米的極軌道。1990年4月5日,美國(guó)首次進(jìn)行了“飛馬座”火箭發(fā)射試驗(yàn)。那天是用改裝的B-52轟炸機(jī),將“飛馬座”火箭送至1.3萬米的高空;然后,將其釋放,經(jīng)5秒鐘,火箭下降了近100米;接著,“飛馬座”火箭開始點(diǎn)火,9分多鐘后,它將一顆重191千克的衛(wèi)星送入584千米、傾角為94°的極軌道,首次發(fā)射試驗(yàn)獲得了成功。
與地面發(fā)射場(chǎng)相比,從海上平臺(tái)發(fā)射運(yùn)載火箭同樣具有多種優(yōu)勢(shì)。首先,可以靈活選擇發(fā)射地點(diǎn),當(dāng)選擇在赤道附近海域發(fā)射時(shí),能充分借助地球的自轉(zhuǎn)速度,提高運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力;其次,在海上發(fā)射時(shí),周圍沒有居民點(diǎn),火箭落區(qū)的選擇范圍較大,從而可使多級(jí)火箭的設(shè)計(jì)更加優(yōu)化,進(jìn)一步提高火箭的運(yùn)載能力;此外,發(fā)射地區(qū)的安全問題、污染問題也可降到最小程度。1995年,俄羅斯、美國(guó)、烏克蘭、挪威等國(guó)的幾家公司經(jīng)過充分的調(diào)查研究和可行性論證之后,決定成立一家跨國(guó)股份公司,建造一個(gè)主要由一座海上石油開采平臺(tái)改裝的海上發(fā)射平臺(tái)和一艘指揮控制船組成的海上發(fā)射場(chǎng)。1999年10月19日,烏克蘭研制的天頂3號(hào)運(yùn)載火箭在海上平臺(tái)首次進(jìn)行了商業(yè)發(fā)射,順利地將美國(guó)一顆重達(dá)3.45噸的直播電視衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。
我國(guó)的運(yùn)載火箭發(fā)射場(chǎng)有三個(gè),即酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,太原衛(wèi)星發(fā)射中心,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。這三個(gè)發(fā)射場(chǎng)各有特點(diǎn),承擔(dān)著不同的發(fā)射任務(wù)。
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1958年,是我國(guó)最早建設(shè)的發(fā)射場(chǎng)。其發(fā)射區(qū)位于甘肅酒泉市東北。這里茫茫戈壁、人煙稀少、視野開闊、地勢(shì)平坦,具有得天獨(dú)厚的地理優(yōu)勢(shì),是發(fā)射載人航天器的理想場(chǎng)所。經(jīng)過40多年的建設(shè),酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心已建成多個(gè)發(fā)射工位,可以發(fā)射長(zhǎng)征一號(hào)D、長(zhǎng)征二號(hào)C等多種類型運(yùn)載火箭。1999年11月20日,發(fā)射我國(guó)第一艘神舟號(hào)試驗(yàn)飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭就是從這里起飛的。今后,隨著我國(guó)載人航天工程的開展和對(duì)外開放,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將日益繁忙。
太原衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1966年。其發(fā)射區(qū)位于山西太原市西北。這里地處太原盆地,屬大陸性氣候,降水少,是火箭發(fā)射的好地方。1988年9月7日,長(zhǎng)征四號(hào)A火箭首次從這里起飛,把我國(guó)研制的風(fēng)云一號(hào)太陽(yáng)同步軌道氣象衛(wèi)星送入軌道。隨后,在這里先后和長(zhǎng)征四號(hào)A、B和長(zhǎng)征二C/SD運(yùn)載火箭發(fā)射風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星、中巴地球資源衛(wèi)星和多顆美國(guó)“銥星”。太原衛(wèi)星發(fā)射中心已成為我國(guó)發(fā)射極軌道衛(wèi)星的主要基地。
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1970年。其發(fā)射區(qū)位于四川西昌市西北的冕寧縣境內(nèi)。這里群山環(huán)抱、山青水秀、氣候溫暖,是我國(guó)最南端的發(fā)射場(chǎng),對(duì)發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星非常有利。1984年4月8日,我國(guó)在這里首次用長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射成功東方紅二號(hào)廣播通信衛(wèi)星,以后,又先后用長(zhǎng)征三號(hào)A、B和長(zhǎng)征二號(hào)E等運(yùn)載火箭發(fā)射了多顆國(guó)內(nèi)外的地球靜止軌道衛(wèi)星,例如,國(guó)內(nèi)的風(fēng)云二號(hào)地球靜止軌道氣象衛(wèi)星,東方紅三號(hào)通信衛(wèi)星,國(guó)外的“澳普?qǐng)D斯”、“馬部海”等大型通信衛(wèi)星。