神舟:载人航天的故事-第5部分

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区。1967年以来，“联盟”系列飞船、“宇宙”号卫星、“礼炮”号空间站和前苏联第一架航天飞机〃暴风雪“号都是从这里开始太空之旅的。发射场分成几大作业区：载人航天器发射区、大型运载火箭发射区、航天飞机发射区，还设有航天博物馆和各种陈列室，用以进行航天科普教育。
普列谢茨克基地曾是前苏联一个秘密的导弹发射场。虽早建于1957年，但直到1966年3月发射“宇宙112号”侦察卫星时，才被英国一中学业余卫星跟踪小组发现而暴露于世。该基地位于俄罗斯白海以南300余公里的阿尔汉格尔斯克地区。它早期是洲际导弹的作战基地，从1966年起才使用四种火箭和九座发射台来发射大倾角的侦察、电子情报、导弹预警、通信、气象和雷达校准卫星，其中三分之二为军用，是世界上发射卫星最多的发射场，发射次数达到全世界总数一半左右，繁忙时一天发射两枚运载火箭。由于该基地不进行载人飞行器的发射，因此发射操作的自动化程度很高，每年的发射次数，平均是拜克努尔发射场的倍。
肯尼迪航天中心成立于1962年7月，是美国宇航局进行航天器测试发射最重要的场所，特别在载人航天器方面是美国独一无二的。该中心位于美国东部佛罗里达州东海岸的梅里特岛，与卡纳维拉尔角相邻，不过两者的隶属关系不同，后者属于美国空军，有长达一万公里的射向航程，主要从事战略导弹飞行试验。场区总面积560多平方公里，有14个发射区，其中多数已停止使用或拆除，梅里特岛北端有为著名的“阿波罗”登月计划建造的39号发射场及其工业区，后改建为美国航天飞机的发射场，是观看壮丽的航天飞机起飞的最佳场所。在肯尼迪航天中心发射过“双子星座”号、“阿波罗”号飞船以及“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“奋进”号和“阿特兰蒂斯”号航天飞机。
西部航天导弹试验中心成立于1964年5月，曾是空军试验靶场，1979年10月改为现名，是美国最重要的军用航天发射基地，主要用于战略导弹、武器系统试验和各种军用卫星、极轨卫星的发射。它位于美国西部洛杉矶北面的西海岸，占地近400平方公里，场区全为起伏的丘陵。它有跨越太平洋直达夸贾林岛区的8000公里航线以及十分完善的落点定位系统。
酒泉卫星发射中心建于1958年，原为导弹武器试验靶场，位于甘肃酒泉以北的戈壁滩，海拔约1000米，是中国第一卫星发射场中心，拥有完整的卫星、火箭测试发射系统，高精度的跟踪测量设备，先进的控制、指挥、计算系统和配套的保障设施。一年中适合航天发射的天数高达320天。该发射中心的主要任务是利用长征系列火箭，发射大倾角、中低轨道的各种试验卫星和应用卫星。酒泉卫星发射中心为中国航天事业做出了一系列重大贡献，以“八个第一”载入史册：发射第一枚导弹和火箭，发射第一枚导弹核武器，发射第一颗人造地球卫星，发射第一颗返回式卫星，胜利地实现第一次洲际导弹的太平洋发射，第一次“一箭三星”，第一次向国外用户提供搭载服务。在中国已成功发射的卫星中，有三分之二是从酒泉大地上天的。现包括“神舟”系列载人飞船的发射和试验基地。
西昌卫星发射中心1970年开始筹建、1983年建成，是中国最南端的航天发射场，目前专门用于发射地球静止卫星。它位于西昌市西北65公里的幽深峡谷中，四季如春、雾天极少、能见度极高，是卫星升空出发的最佳“起点站”。中心共有测试发射、指挥控制、跟踪测量、通信、气象和技术勤务六大系统，拥有上万台各种设备仪器，是世界上第一流的航天城。两座高大的发射架分别用来发射长征二号、长征三号和长征二号捆绑式火箭。为适应对外发射服务，中心建成亚洲最高大的卫星厂房，海外运来的“外星”首先在这栋超净的大楼里进行“体验”。
种子岛航天中心位于日本本土最南部种子岛的南端，1974年建成。它在竹崎和大崎有两个发射场地，占地平方公里，拥有发射塔、控制中心、静态点火试车台和火箭与卫星装配车间等技术设施，是日本最大的航天发射场。日本大多数试验卫星和应用卫星都在这里发射，而相邻的鹿儿岛航天中心主要发射科学探测卫星。由于日本渔民的反对，这两个发射场只能在每年的l、2月和8、9月渔业淡季时进行发射活动。
库鲁发射场也称圭亚那航天中心，是目前法国惟一的航天发射场，也是欧空局（ESA）开展航天活动的主要场所。它位于南美洲北部法属圭亚那中部的库鲁地区，在沿大西洋海岸的一片狭长草原上。由于发射场紧靠赤道，对发射静止卫星极为有利。库鲁发射场1966年动工兴造，1971年建成，共耗资亿法郎。早期仅进行探空火箭和“钻石号”运载火箭发射。1979年12月“阿里安那”运载火箭在这里首次发射成功，至今该系列发射成功率已达90％以上，独揽了全球一半以上的卫星发射市场。
圣马科发射场是世界上惟一的海上航天发射场，位于距肯尼亚福莫萨湾海岸约5公里的海上，比库鲁发射场更靠近赤道。海上发射场与陆上发射场不同，发射台的台柱完全固定在汪洋大海的大陆架上台面露出水面，类似海上石油钻井平台。卫星和火箭由大型舰船运来。再安装在发射架上实施发射。发射场1967年正式启用，曾多次用美国的“侦察兵”等火箭发射小型航天飞行器。
斯里哈里科塔发射场是印度的导弹试验和卫星发射场，位于印度南部东海岸的斯里哈里科塔岛。发射场于1979年正式使用，1980年7月18日印度用自制的火箭成功发射人造卫星，成为世界上第6个自行发射卫星的国家。　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　着陆场
　载人飞船返回舱进入着陆状态要与地面的系统进行通信，地面人员需要迅速的估计和测量出着陆点，当航天器落地（有可能是海中）后地面人员要及时地赶到那里，营救航天员以及回收返回舱，并对返回舱内的有效载荷进行处置。
可以看到航天器的着陆因为其返回方式的不同不能使用它的发射场来着陆。为了使航天员安全可靠地着陆和回收，必须建设返回用的着陆场。着陆场在我们看来很可能就觉得它是一片广袤的草原、或是无际的大海。看不出与其它的草原、海洋有什么区别，但实际上这些着落场都是经过了计算、综合考虑多方面因素才选定的。比如，着陆场的选择要便于综合使用本国的航天测控与通信网；要有足够大的场地面积，以适应较大落点偏差的情况；根据本国的地域特点和国情选择陆上着陆还是海上着陆。
前苏联（俄罗斯）拥有辽阔的中亚细亚草原和西伯利亚大平原，东西绵延万里，所以较多采用国内陆上回收方式。着陆场设在拜科努尔发射场东北的一片草原上——东经66°~74°、北纬46°~52°的区域，面积约为40多万平方公里。之所以选择这个地区在于这里地域开阔，人烟稀少，自然条件适宜；同时拜科努尔发射场的测控通信设备可用于飞船返回和回收测控。
美国东西两边均濒临大海，拥有一支训练有素的海岸救生队伍和先进的海上救生技术与装备，且大海一望无际，便于搜索和回收，所以多选用海上着陆。但各个飞船的着陆区有所不同。执行任务中根据具体任务情况选定主着陆区、副着陆区和偶发事件应急着陆区。美国“阿波罗”飞船轨道飞行的回收计划要求有4个大的着陆区。　。　想看书来
我国在进行“神舟”飞船的试验时根据本国国情和飞船运行轨道特点，在内蒙古草原上建造了主着陆场，拥有回收1号、回收2号搜索雷达，并组建了直升机分队和地面搜索分队，配备跟踪、通信、运输、救护等设施，保证了〃神舟〃无人试验飞船的安全着陆和顺利回收。　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　测控和通信系统
　载人飞船的在轨运行离不开地面的支持。地面与航天器要通过测控与通信系统保持联系。测控与通信系统一般由轨道测量、遥测、遥控、火箭安全控制、航天员逃逸救生控制、计算机系统及监控、船地间通信和地面通信等设备组成。
应用系统及地面保障设施
载人航天器的应用系统是指在太空中直接执行特定科学研究任务或开展其它活动的设备、仪器。
人类进入太空是为了寻找更广阔的活动空间，载人航天器使人类具备了太空遨游的条件，作为工具它使我们可以更好地探索空间。但载人航天器不是我们根本的目的，就像计算机为我们的工作生活提供了便利，航天器同样为我们开展太空探索提供了一条便利的通道。　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　火箭学：牛顿定律与火箭学
　牛顿在1687年发表的著作《自然哲学的数学原理》中阐明了牛顿定律，这些理论后来成为火箭学的基础，那么如何用牛顿定律来揭示火箭及航天器的运动规律呢？首先我们讨论力和质量的概念。
力的作用在我们的生活中随处可见，比如手提着东西时的臂力，在水中的浮力等等，一般情况下，力量源（如推车的手）是可以看见的。不过产生这些力的真正能量却总是看不见的。力会使物体运动，或者改变其运动方向，或者停止物体的移动，但对物体的影响程度取决于该物体的物理特性，这个物理特性被称为质量。
在日常生活中，我们常说某个东西重量是多少千克（公斤），其真正的含义是这个物体的质量是多少千克。而实际的重量却不是这个。重量所表述的是重力对物体的作用程度，即在地表附近的物体要受到地球引力的作用，这个引力的大小与物体到地球质量中心之间的距离的平方成反比，通俗的说将一个物体到地球中心的距离增加1倍，地球对该物体的引力就减少为原来的四分之一。
地球引力
海拔高度重量100千克的物体0千米海平面的100％（980牛顿）10千米海平面的（977牛顿）100千米海平面的（950牛顿）1000千米海平面的（732牛顿）10000千米海平面的（149牛顿）
公制单位中质量的单位是千克，重量和力的单位是牛顿。
要注意重量随高度减少这一事实并不能解释航天员在太空出现的失重漂浮现象，在空间站最常出现的轨道，即距离地表350公里处的引力大约是地面上的90％。也根本谈不上失去重量！但航天员却实实在在感受到了失重，这是因为轨道上的飞行器是完全自由的落向地球；（它们之所以没有掉到地面上来，是由于飞行器以大约每小时28000公里的高速度向前运动，使得它的下落轨迹正好沿着弯曲的地球表面运动，所以能够保持环绕地球运行），就好像在一个自由下落的电梯里，重力将暂时消失一样。自由下落的空间站中的乘员所感受的正是这样一种零重力状态。我们应该清楚轨道飞行中的物体可能是失重的，但绝不是没有质量的。
有的解释说航天器之所以不掉下来，是因为物体围绕地球作圆周运动产生的离心力与地球引力相平衡的结果。如果事实果真如此，那又怎么解释，有的航天器并不作圆周运动，而是做抛物线或双曲线等非封闭曲线运动，它们没有〃离心力〃作用，为何也不掉下来呢？力的存在必须有产生力的力源，而所谓〃离心力〃或〃惯性离心力〃的力源是不存在的。它只是