聖馬科發射場

聖馬科發射場於1966年投入使用，最初用於美國研製的“偵察兵”運載火箭的發射。“偵察兵”運載火箭是一種四級固體小型運載火箭，是美國與蘇聯太空競賽初期的成果，自20世紀50年代末以來，先後研製出三大系列30多種型號。美國使用“偵察兵”系列火箭主要發射探險者號軌道探測器、電火箭試驗衞星以及軍用秘密衞星，同時也為歐洲國家發射一些科學探測和試驗方面的衞星，例如意大利研製的聖馬科2號小型科學探測衞星。但“偵察兵”火箭軌道運載能力有限，在其不同系列火箭發射中也有不少失敗記錄。

雖然聖馬科發射場有它獨特的地理位置優勢，但由於發射場只能實施小型航天器的發射，在赤道軌道以大型應用衞星為主的情況下，聖馬科發射場施展才能的機會並不多。然而，由於是世界上迄今為止一個可以使用的海上發射場，又曾經為美國發射過軍用秘密衞星，聖馬科發射場也成為一些科幻小説家創作的素材——有人把它描畫為美國實施空間作戰的基地，有人則把它描寫成未來作戰打擊的目標，還有人把它描繪為風光秀麗的海邊小鎮。這些都是有現實基礎的。從技術上講，聖馬科發射場可以用最經濟和最快速的方式把航天器送入赤道軌道，也具備對赤道軌道航天器進行快速打擊的能力。從作戰角度講，發射場面積小，容易保護，雖然其移動式的設計並沒完全實現，但它應該是可以移動的，更能增加其靈活性和生存能力。在不遠的將來，當小型化的航天器成為各國航天領域的發展重點時，聖馬科發射場定會大有作為。

聖馬科發射場位於非洲東部肯尼亞東海岸的恩格瓦納海灣。距海岸4.8千米,有一個巨大的海上平台,這就是意大利政府委託羅馬大學航空與航天研究中心籌建並管理使用的聖馬科航天發射場。聖馬科發射場處於南緯2.9度,東經40.3度的位置,是距赤道最近的一個航天發射場,同時也是世界上的一個海上發射場。聖馬科發射場。

海上發射場與陸上發射場不同,海上發射場的發射台的台柱完全固定在汪洋大海的大陸架上台面露出水面,類似海上石油鑽井平台。衞星和火箭由大型艦船運來,再安裝在發射架上實施發射。

意大利國家空間項目構想開始於20世紀60年代。1962年研究小組決定在非領海建造發射平台,意大利的國有石油企業得以擔此重任,並命名為“神聖的象徵”(Saint Mark),這樣意大利首個空間項目聖馬科(San Marco)也由此得名,該項目最初在1962年NASA與羅馬大學簽訂關於聖馬科項目的合作協議。與NASA合作,其中包括還未與海上基地直接聯繫的最初階段。研究小組對聖馬科這一命名非常滿意,因為Saint Mark 是威尼斯的守護神,同時也寓意着航海人的守護神。

60年代中期,意大利在印度洋中建立了第一個民用的移動式赤道發射場——聖馬科發射平台(San Marco platform)。它包括兩個不同類型的平台。一個起發射台作用,另一個是控制發射的指揮所。聖馬科發射場於1966年投入使用,最初用於美國研製的“偵察兵”運載火箭(SCS:Space Communication Satellite)的發射。美國使用“偵察兵”運載火箭主要發射“探險者”號軌道探測器、空間電火箭試驗衞星(SERT:Space Electric Rocket Test) 以及軍用秘密衞星,同時也為歐洲國家發射一些科學探測和試驗方面的衞星,例如,把意大利研製的“聖馬科”2號 小型科學探測衞星、“聖馬科”6號衞星以及英國的“羚羊號”(Ariel)系列衞星、法國的“法蘭西”1號衞星和送入了赤道軌道等。

由於是世界上迄今為止一個可以使用的海上發射場,曾經為美國發射過軍用秘密衞星。

聖馬科發射場主要由發射平台、控制平台和陸上集結營地組成。發射平台是一個矩形的鋼鐵海上平台,長91米,寬28米,深4米,重2 500噸,甲板容量5 000噸。為了進一步穩定平台,使其能承受發射時的巨大反衝力,平台備有20個鋼製沉箱柱,由一個氣壓系統使這些沉箱柱扎入海底。發射台平時的供電系統由8台100千瓦的柴油發電機供電,在發射進入倒計時後則由控制系統切換到海底電纜輸送電力模式,以確保電力供應的安全可靠。在這個3 000平方米的海上平台上,配備有“偵察兵”火箭發射架、探空火箭發射架、總裝測試房、各級運載火箭庫房等設施和設備。控制平台也建在海上,由石油鑽井平台改建而成,距發射平台920米,平台呈正三角形,每邊長40米,由三個支撐架插入海底。控制平台上建有發射控制中心、航天器控制中心、遙測站、雷達和自毀指令發射系統等設備,是整個發射場的神經中樞。陸上集結營地是執行任務時的後勤保障基地,設在與發射場最近的陸地上,發射場需要的物品可通過附近的港口運送到這裏。從這裏進行赤道軌道航天器的發射,無需進行較大的軌道修正,它是赤道軌道航天器的理想發射場。

世界上僅有兩座航天發射場建在赤道附近,而且都是在境外選址,這就是法國屬地庫魯發射場和意大利屬地聖馬科發射場。

航天發射場是發射航天器的特定地域,為航天工程重要組成部分。依據航天運輸系統的技術特點、規模及以器材、工作人員、航天員安全為核心的控制要求,所選發射場通常應在工業中心和鐵路幹線附近,周圍2～4平方千米範圍內無工業建築,地勢平坦;於基本射向兩側±15度,距發射工位60～80千米範圍內,視野開闊,交通便利,且少雷暴大風,以便運載火箭各級分離後墜落不致危及生命財產的安全。一年四季滿足發射對氣象條件要求的時、日多。

此外還要考慮能源供應和地理位置的因素。地理位置對於把人造衞星發射到靜止軌道尤為重要,因為航天發射場離赤道越近,運載火箭把有效載荷送上這條靜止軌道就越容易、越經濟。例如法國的“鑽石”號火箭在位於北緯31度左右的哈馬圭爾發射場發射,能把30千克的有效載荷送入500至1000千米的地球軌道,而從建在南美圭亞那的庫魯發射場發射,因為它地處北緯5度左右,就能把113千克的有效載荷送上同樣高度的軌道,把運載能力提高了兩倍半。在赤道附近建造航天發射場的優越之處,還在於運載火箭易於把有效載荷發射到其他星球,因為它們的軌道平面幾乎完全與地球赤道的平面重合。

各國的航天發射場基本組成包括:發射區、技術區(含發射控制區)、指揮控制中心、航天測控站、應急救生站、勤務保障和管理部門,以及載人航天器返回着陸場區。

發射區是用於航天運輸系統射前準備和發射的專用區域。一般發射區至少設置兩個發射場地(工位)。主要設施有發射裝置(分固定式或活動式)、航天器和運載火箭地下前置設備間、加註、供氣、供配電、消防、攝影、監控、廢液處理設施和避雷裝置等。載人航天器發射中,發射裝置增加了航天員進出艙通道和應急撤離設施(高速電梯、逃逸滑道或索道),簡化了組裝對接和分系統檢測工作條件等功能;運載火箭推進劑加註控制與監測等危險操作不再是設置於距發射台數百米的推進劑房內,而是設置於距發射場地數公里之外的發射控制室。

技術區是航天器、運載火箭和逃逸救生系統的各艙段、箱段、助推器與火工品,以及各組件運抵發射場後,進行組裝、檢測等綜合技術準備的地域。主要設施有:航天器運輸系統(垂直或水平)總裝測試廠房、航天器組裝測試廠房、特種測量設備檢測試驗區、發射控制室、航天員與有效載荷技術準備間、設於危險品儲存檢測與裝配區的逃逸救生器裝配檢測廠房和航天器推進劑加註檢測廠房;

航天飛機發射場專建有軌道器着陸機場及處理設施。(1)總裝測試廠房用於運載火箭(含助推器)組裝檢測、載人航天器與運載火箭對接檢測、逃逸救生器與載人航天器運載火箭組合體之間對接與檢測。廠房內設置兩個或多個總裝測試工位,儲存多枚運載火箭的轉載間,大量測試工作間、實驗室和會議室,還設有起吊、監控、通信、供配氣、消防、有毒有害氣體測控、空調通風等設備。由於轉載運輸狀態的不同,所對應的總裝測試廠房的規模和設施佈局有較大的差異。

(2)載人航天器裝配測試廠房功能跟總裝測試廠房中運載火箭組裝檢測部分類似。此外,增設了載人航天器氣密性檢測專用設施,航天員醫學監督與醫學保障設備間、航天員食品儲存檢驗間和有效載荷設備間。

(3)特種測量設備檢測試驗區用於載人航天器交會對接雷達功能檢測與標定、返回艙(軌道器、着陸器)近地測高系統檢測與標定。航天員訓練、生活區是用於航天員培訓和生活管理。建於環境優雅、僻靜的地方。區內設置的醫學監督與醫學保障設備種類齊全,生活娛樂設施配套,便於採用封閉式管理。測量控制、通信、指揮、監測、控制和時間統一勤務及服務管理等樞紐部門一般設置於發射場區的中心地帶。

雖然聖馬科發射場有它獨特的地理位置優勢,但由於發射場只能實施小型航天器的發射,在赤道軌道以大型應用衞星為主的情況下,聖馬科發射場施展才能的機會並不多。然而,從技術上講,聖馬科發射場可以用最經濟和最快速的方式把航天器送入赤道軌道,也具備對赤道軌道航天器進行快速打擊的能力。從作戰角度講,發射場面積小,容易保護,雖然其移動式的設計並沒完全實現,但它應該是可以移動的,更能增加其靈活性和生存能力。在不遠的將來,當小型化的航天器成為各國航天領域的發展重點時,聖馬科發射場定會大有作為。

1、肯尼迪航天中心(美國)

2、西部航天和導彈試驗中心(美國)

3、拜克努爾發射地(哈薩克斯坦)

4、普列謝茨克基地(俄羅斯)

5、酒泉衞星發射中心(中國)

6、西昌衞星發射中心(中國)

7、種子島航天中心(日本)

8、庫魯發射場(南美洲北部法屬圭亞那中部的庫魯地區)

9、聖馬科發射場(肯尼亞)

10、斯里哈里科塔發射場(印度)