人造衛(wèi)星是怎樣上天的

1、人造衛(wèi)星是怎樣上天的人造地球衛(wèi)星和載人飛船是航天技術(shù)發(fā)展的豐碩成果。據(jù)不完全統(tǒng)計，世 界上有60多個國家參與了空間活動，飛行過的和正在飛行的各種空間飛行器 大約有5000顆左右。航天技術(shù)的發(fā)展已與人類的生活密不可分，航天技術(shù)的 成果已經(jīng)走進千家萬戶。為了讓大家對有關(guān)人造地球衛(wèi)星和載人飛船的知識和技術(shù)有進一步的了 解，在此談一談人造衛(wèi)星及其他的航天器是怎樣上天的。要便衛(wèi)星上天，需要一系列的保障條件，這是一個極其復(fù)雜的大系統(tǒng)工程， 主要包括了 3個方面。產(chǎn)生動力的系統(tǒng)一運載火箭衛(wèi)星必須靠一種動力裝置把它送上天并使它達到一定的速度，在滿足一定 的條件后才能圍繞地球飛行，目前這種動力裝置就是火箭?；鸺?/p>

2、的主要任務(wù)就 是起到運和載的作用，因此也被稱為運載火箭或者運載工具。下文中 的火箭單指用于發(fā)射衛(wèi)星用的火箭?；鸺鶕?jù)使用的燃料是液態(tài)還是固態(tài)分為液體火箭和固體火箭。目前一般 采用液體火箭或者是固、液混合的火箭系統(tǒng)，而且是多級運載火箭。火箭不需 要大氣中的氧氣進行助燃，在它的每一級內(nèi)都有兩個攜帶燃料的大儲箱。在儲 箱內(nèi)分別裝有氧化劑和燃燒劑，利用這兩種物質(zhì)的混合燃燒，產(chǎn)生高溫、高速 的氣體，從發(fā)動機的噴管中噴出后產(chǎn)生與火箭的噴流方向相反的推力。這個推 力使火箭帶著衛(wèi)星離開了發(fā)射臺，一邊升高一邊加速。當(dāng)火箭的第一級工作結(jié) 束關(guān)閉發(fā)動機后，自動地與第二級分離并且被拋掉。這時火箭的第二級馬上工 作，繼

3、續(xù)升高加速就這樣一級一級地工作，高度越來越高，速度越來越大， 最后達到預(yù)定的高度和速度時，火箭全部和衛(wèi)星分離了，衛(wèi)星開始了自己的航 程。火箭的構(gòu)造是很復(fù)雜的，除了燃料、發(fā)動機外，還有控制火箭飛行、使火 箭按照程序轉(zhuǎn)彎的控制系統(tǒng)，以及監(jiān)測火箭飛行的測控系統(tǒng)等。衛(wèi)呈地面發(fā)射場衛(wèi)星地面發(fā)射場是發(fā)射衛(wèi)星的專用場地。在發(fā)射場地內(nèi)有復(fù)雜和完備的發(fā) 射系統(tǒng)、測試廠房、各種測試儀器設(shè)備、燃料儲存庫和加注系統(tǒng)、氣象觀測系 統(tǒng)、發(fā)射臺和發(fā)射塔架、各種光學(xué)和無線電的跟蹤測軌系統(tǒng)及用于對火箭衛(wèi)星 的飛行情況進行跟蹤、軌道測量、接收信號、發(fā)送指令等功能的各種雷達和發(fā) 射指揮控制中心，該中心對全過程的工作進行指揮調(diào)度，作

4、出各種決策。整個發(fā)射場一般分為兩部分:一部分稱為技術(shù)區(qū)，另一部分稱為發(fā)射區(qū)。 從衛(wèi)星、火箭制造廠出廠的產(chǎn)品首先運到發(fā)射場的技術(shù)區(qū)，在技術(shù)區(qū)內(nèi)完成對 火箭和衛(wèi)星的裝配、測試和其他性能的檢查。檢查合格的火箭衛(wèi)星再運到發(fā)射 區(qū)，把火箭豎立在發(fā)射臺上，再把衛(wèi)星吊裝對接在火箭上，然后進行聯(lián)合測試。 測試合格后火箭再加注燃料，一切準(zhǔn)備就緒后實施發(fā)射任務(wù)。火箭和衛(wèi)星連在一起后豎立在發(fā)射臺上，火箭豎立在巨大的發(fā)射臺上，發(fā) 射臺的旁邊有近百米高的發(fā)射塔架，圍繞著它周身上下有多層可以合攏的工作 平臺，當(dāng)工作平臺合攏時，把火箭層層環(huán)抱起來，形成多層工作平臺，供工作 人員進行檢查操作，發(fā)射前，平臺自動轉(zhuǎn)到背后。在遠離

5、發(fā)射臺的飛行控制指揮中心，一排排的儀器設(shè)備緊張地忙碌著，火 箭和衛(wèi)星的每一個數(shù)據(jù)都傳送到這里，顯示在熒光屏上。操作者按照指揮員的 命令進行一步步的檢查測試。顯示屏幕把整個火箭映射在上面，每一步的工作 狀態(tài)都歷歷在目，火箭起飛的飛行狀況和飛行軌跡也清晰地顯示出來。目前，我國有西昌、酒泉和太原等兒個衛(wèi)星發(fā)射中心。呈羅棋布的測控網(wǎng)當(dāng)火箭飛離了發(fā)射臺，攜帶衛(wèi)星開始它的征程、衛(wèi)星在空中翱翔的時候， 要使它們一直處于受控制的狀態(tài)。這就好像是放風(fēng)箏一樣，火箭、衛(wèi)星的飛行 也是如此，有一條無形的線一直牽著它們，分布在全國各地的地面測控系統(tǒng)， 就好像風(fēng)箏線，一直在跟蹤和控制著衛(wèi)星。又因為衛(wèi)星在空中不停地圍繞地球

6、 飛行，它每時每刻處于不同的地點上空，因此地面的測控站不能只設(shè)在一點， 而是在全國各地，甚至在海上和其他國家都可能布站，即盡量做到大范圍和全 天候的跟蹤測量，這就組成了一個星羅棋布的測控網(wǎng)。由于各種原因，做不到 全球布站，但測控站盡可能多一點好。測控站要完成的任務(wù)是很多的。一方面當(dāng)火箭、衛(wèi)星在天上運行的時候， 首先要知道它們是不是按照事先設(shè)計的飛行軌道在飛行。如果有誤差至少要知 道目前的實際軌道是什么樣子，這就是軌道跟蹤和測量。根據(jù)這些數(shù)據(jù)就可以 推算它們在每一個時刻會飛到什么地方，這就是軌道預(yù)報。衛(wèi)星測控的另一個任務(wù)就是遙測任務(wù)。當(dāng)衛(wèi)星在天上飛行時，不但要跟蹤 它，了解它的位置，而且還需要知

7、道它工作的情況是否正常等，以便采取相應(yīng) 的措施。火箭和衛(wèi)星上有許多描述它們工作情況的信息，稱之為遙測信號。這 些信號通過無線電波發(fā)射到地面，由地面雷達接收站接收后變換成可進行分析 的信息。它很像醫(yī)生用儀器對病人進行檢查，通過取得的數(shù)據(jù)來確定病情一樣。 不過，衛(wèi)星是通過遙遠的空間用無線電波進行星地的聯(lián)系。對于載人的飛船， 除了傳輸儀器設(shè)備的工作信息外，還要傳送宇航員的工作情況和生理參數(shù)等。測控系統(tǒng)的另一項任務(wù)就是遙控，地面人員不但可以跟蹤衛(wèi)星，掌握它的 工作狀態(tài)，而且還可以對它進行干預(yù)和控制。當(dāng)衛(wèi)星出現(xiàn)了故障時，要把故障 儀器關(guān)掉，命令備份儀器馬上投入工作;臨時決定要衛(wèi)星完成什么工作時，對 衛(wèi)星

8、發(fā)出命令;對于返回式衛(wèi)星，如果動力系統(tǒng)的管路破裂導(dǎo)致燃料泄漏（這是 嚴重的故障），一旦漏光就有無法返回的危險，地面人員發(fā)現(xiàn)這個故樟后，馬 上向衛(wèi)星發(fā)出控制指令，命令它停止一切其他工作，立即執(zhí)行返回命令，此時 的衛(wèi)星就要緊急返回。由此可以看出遙控功能對在遙遠的太空飛行的衛(wèi)星來說 是何等的重要。航天測控系統(tǒng)由兩部分組成，一部分裝在火箭和衛(wèi)星上;另一部分在地面 上，也就是地面的測控系統(tǒng)。地面的測控系統(tǒng)主要由測控指揮中心和分布在各 地的地面測控站組成。測控站又分為陸基站、?；竞涂栈?，在這些地面測 控站中，配備有各種光學(xué)設(shè)備、無線電雷達設(shè)備、信息接收及發(fā)送和處理設(shè)備， 以及大型電子計算機等。各地面臺

9、站接收的衛(wèi)星信息被送到測控中心，進行處 理和決策。太空飛行的主角一航天器每個航天器的發(fā)射都是為了完成人們賦于它的特定使命?？梢钥闯?，在航 天系統(tǒng)中，發(fā)射場是完成衛(wèi)星的總裝、測試和發(fā)射任務(wù)的勤務(wù)保證;運載火箭 是把衛(wèi)星送入太空并使它具有圍繞地球飛行的速度的動力源泉;地面測控網(wǎng)是 為了對衛(wèi)星進行跟蹤、監(jiān)測和控制，它保證了天地之間的聯(lián)系。一切工作都是 圍繞航天器進行的，為它能夠上天創(chuàng)造一切條件。還要說明的是，這里所說的航天器是一個總稱，它包括了人造地球衛(wèi)星、 宇宙飛船、空間站等。上面已經(jīng)談到，各種航天器都有它特定的任務(wù)，它們所獲得的大量極其有 價值的信息資料經(jīng)過處理后可以服務(wù)于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。而這些不同來源 的信息必須經(jīng)過加工處理分析才能提供給相關(guān)的用戶去使用。因此就要有地面 信息處理分析系統(tǒng)，它就是專門用于分析處理衛(wèi)星取得的信息的技術(shù)系統(tǒng)。由 于信息的種類不同和所需的處理內(nèi)容不同，處理設(shè)備也各不相同。通過上面的介紹可以看出，要想便衛(wèi)星上天，除了設(shè)計衛(wèi)星本身，還要擁 有一系列的配套工程設(shè)施，上述的3個方面是必不可少的。而載人航天飛行對 保證設(shè)施的要求就更復(fù)雜，除了上述設(shè)施外，還要有生命保障設(shè)施、宇航員的 選拔訓(xùn)練中心、宇航員返回后的