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為什麼要發展新一代運載火箭？

（2005年04月01日 14:59:47） 來源︰《太空探索》

□作者: 李　東　馬　佳

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為什麼要發展新一代運載火箭？
李　東　馬　佳

　　最美的海島
　　 ——新一代運載火箭理想的發射基地
　　
　　發射場之于火箭就如同飛機場之于飛機，是運載火箭測試檢查、發射準備的基地，是航天工程系統的重要組成部分。
　　我國現有的三個發射場︰主要用于發射低軌道衛星及載人航天發射的酒泉衛星發射中心，主要用于發射地球同步轉移軌道衛星的西昌衛星發射中心，和主要用于發射極軌衛星的太原衛星發射中心，在不同時期為我國航天事業的發展做出了突出貢獻，但由于地處內陸偏遠地區，存在著航區和落區安全隱患、大直徑結構件運輸等問題，使它們在承擔新一代運載火箭的發射任務上有一定的困難。因此，選擇合適地點興建一個與新一代運載火箭相配套的發射場，已日益成為航天界的共識。
　　

　　選擇在我南部沿海地區興建新的發射場，對于我國航天事業的長遠發展有著重要的意義。海南省地處低緯度地區，面對南海，具有建場的明顯優勢。新一代運載火箭若從海南發射，其射向1000千米的範圍內為無人居住的海域，有較好的安全性；火箭射向範圍大，適合發射各類不同軌道的航天器；而且火箭運載效率由于發射場緯度低而相對提高，大尺寸結構件的運輸可以通過海運實現；另外，也可促進海南省的經濟發展。
　　如果這一目標得以實現，那麼不久的將來，美麗迷人的海南島上，將會矗立起我國又一個嶄新的現代化的航天發射基地。
　　
　　歷歷征程
　　
　　1970年4月24日，我國自行研制的長征一號火箭成功地發射了 “東方紅一號”衛星，標志著中國進入太空的開始。經過幾十年的發展，我國長征系列火箭發展成為由多種型號組成的大家族，具有了進入地球近地軌道、太陽同步軌道、地球同步轉移軌道等多種軌道的能力，為我國空間事業的發展，為國民經濟發展和國防建設做出了巨大的貢獻。
　　1984年4月8日長征三號運載火箭的成功發射，使我國成為世界上第五個具有獨立研制和發射同步通信衛星能力的國家；80年代後期研制的長征二號E捆綁式火箭使我國運載火箭近地軌道運載能力達到9.5噸，為載人航天目標的實現打下了堅實的基礎。而90年代中期研制成功的長征三號乙捆綁火箭則使我國運載火箭地球同步轉移軌道的能力達到了5.1噸，火箭運載能力躍居世界第四位。我國是世界上第三個掌握低溫高能推進劑技術和第二個掌握低溫發動機高空二次點火技術的國家。更為世人矚目的是，長征二號F火箭于2003年10月15日成功將我國首位航天員送入了太空，不僅令中華民族千年飛天夢圓，而且使中國成為了世界上第三個自主實現載人航天的國家。截止到2004年11月，長征火箭共進行了83次發射、取得了連續41次發射成功以及22顆國外衛星發射成功的驕人戰績，長征系列運載火箭成為我國高科技產業群中享有盛譽的品牌。
　　

　　航天運載技術的巨大進步，對擴大我國航天領域對外合作，在增強國家科技實力、國防實力和民族凝聚力方面發揮了不可低估的重要作用。它不僅有力地推動了我國空間技術的發展，帶動了我國載人航天的起步，而且為新一代大型運載火箭的研制打下了良好的基礎。
　　重重挑戰
　　為提高進入空間的能力，上世紀90年代前後西方發達國家紛紛加大了對運載技術的投入，相繼推出了以“大直徑、高可靠、低成本、無污染”為特點的大運載能力新型火箭，國外空間技術在此基礎上得到了飛速發展。
　　中國作為世界上舉足輕重的有影響力的大國，航天運載技術雖然取得了巨大的進步，但我國的長征運載火箭與國外先進的火箭技術相比還存在一定的差距，其近地軌道10噸量級、地球同步轉移軌道5噸量級的運載能力，已經落後于國際先進水平。同時，長征火箭在可靠性、安全性、通用化、系列化、組合化、環境保護、發射周期等方面也需要進一步改進。與此同時，無論是我國空間應用、科學探測、載人航天還是國際商業發射與國際合作，都對運載技術提出了新的要求。
　　隨著社會經濟的發展，開發太空，有效利用太空資源已成為保障我國經濟可持續發展的重要途徑之一。而我國現有的運載火箭要滿足在未來適當時機建設空間站有一定的困難，需要研制高效運行、發射費用低廉的新型航天運輸系統。這是21世紀中國運載火箭技術面臨的一大挑戰。
　　隨著科技的發展，人類將不斷加速尋找適合自己生存的新空間。月球是距離我們最近的星球，也是到目前為止除地球之外人類所曾踏足過的唯一星球。資源豐富、引力小等優點使它成為人類遠征其它星球的基地之選。作為距離地球最近的行星，火星由于特性和地球較為接近，成為太陽系中除地球外最有可能適合生命生存的行星。無論是月球探測還是火星探測，不僅對于開發和利用宇宙資源具有重要意義，而且有助于帶動諸多領域科學技術的發展，從而對我國航天運載技術的發展提出了新的挑戰。
　　

　　仍然作為21世紀衛星發展主流的地球同步衛星，逐步顯現向大型化方向發展的趨勢；中低軌道衛星群通信以其低廉的價格和優質的通信質量，也成為近幾年通信衛星發展的又一亮點。由于衛星群布網時間上較為嚴格的要求，在較短時間內組織多次發射的市場需求，將大推力運載火箭作為主流火箭之一推上了衛星商業發射的主戰場。因此，適應21世紀世界衛星發射市場的需求，加緊研制新一代大推力運載火箭，成為了中國航天運載技術面臨的又一個挑戰。
　　在上述一系列挑戰面前，如何從運載火箭技術的可持續發展出發，適應21世紀運載火箭技術發展的需求和國內外衛星發射市場的趨勢，實現多項技術突破，以新型大推力液氧煤油發動機和氫氧發動機技術為動力基礎，采用多項先進技術，研制運載能力大、可靠性高、適應性強、成本低的新一代運載火箭，並且在技術上與未來航天運載器的發展餃接，成為擺在我國新一代運載火箭的一大課題。★
　　
　　相關鏈接︰
　　
　　低溫高能推進技術
　　
　　液氫、液氧作為液體火箭發動機的低溫推進劑，具有溫度低、性能高的特點。以液氫、液氧為推進劑的液體火箭發動機的比沖可達到400多秒，較常規推進劑發動機的比沖有大幅度提高。
　　
　　低溫發動機高空二次點火
　　
　　液氫、液氧發動機以其性能高的特點通常用作上面級發動機。發動機在高空環境下點火啟動，按指定的程序工作一段時間後關機滑行，然後再次點火啟動稱為高空二次點火。

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