为什么在不同地方建设多个卫星发射基地?

始建于1958年的酒泉卫星发射基地是我国第一个卫星发射基地。其中心发射基地海拔1000米,在内蒙古自治区额济纳旗境内,约北纬41度。这里属于温带荒漠气候,全年日照条件好,并且周围人烟稀少,是当时建设火箭发射场地的理想场所。

随着我国航天事业的发展,卫星越来越大,火箭运载能力需要越来越强,酒泉基地高纬度的短板逐渐显示出来,为了更充分的利用地球自转带来的纬度越小线速度越大的优势,从而提高火箭运载能力,1970年开始建设西昌卫星发射基地,于1982年交付使用。

西昌卫星发射基地位于北纬28度附近,海拔1500米,相对酒泉卫星发射基地具有纬度低、海拔高的明显优势。对于地球同步卫星(与地球自传角速度相同的在赤道上空环绕地球的人造卫星),还具有距离卫星轨道近的优势。这些优势都能提高火箭的有效负荷。

做为大国的中国来说,事情从来不是这么简单,毕竟有资格更多样一些。在准备建设西昌卫星发射基地之前的1967年,我国就已经在太原附近建设卫星发射中心。我国火箭、卫星等的研制或制造主要是在北京、上海完成,酒泉卫星发射基地距离北京遥远,在距离北京较近的地方建设一个新的卫星发射基地成为当时的共识。结果是,新的卫星发射基地选择在了海拔1500米,北纬38度多的太原西北的高原上。与酒泉卫星发射基地相比,周围人口稠密是不利之处,晴朗的天气略少一些,不过大家可以看到好处是明显的,火箭设备和卫星的运输距离近,海拔高了500米,纬度也低了一些。对于不需要利用地球自转线速度的极地卫星或太阳同步卫星(卫星轨道平面与赤道平面夹角较大),太原卫星发射基地是理所应当的首选。

大国自然有大国的优势,随着航天事业的发展,我国需要更强大的向太空运输的能力,特别是逃逸地球引力束缚的太空运输能力。建设更大运载火箭是必然选择,更充分的利用地球自转线速度也是理所应当的,在我国纬度较低的海南岛建设卫星发射基地成为共识。于2009年开工建设的文昌卫星发射中心,现在已经基本竣工,将要投入使用。

位于北纬19度多的文昌卫星发射中心处于沿海地区,克服了铁路运输火箭的缺点,可以用船舶装载巨型火箭,为我国巨型火箭时代的到来奠定基础。火箭残骸可以跌落到海洋里,避免了跌落陆地的潜在危害。比西昌纬度低9度也是明显优势。缺点是海拔太低。

长远看,在青藏铁路沿线建设卫星发射基地也是不错的选择,这可以实现4000米以上的海拔高度,纬度可以在北纬30度附近。人烟稀少,晴天多多,视野开阔,基本可以取代酒泉和太原卫星发射中心。