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李會超：新一代火箭悉數報到，上一代火箭還將堅守崗位
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李會超空間物理學博士，科普作者
最后更新: 2021-01-02 09:42:35【文/觀察者網專欄作者 李會超】
2020年12月22日，長征8號火箭成功在海南文昌發射基地首飛。作為中國航天的年末戲，長征八號發射的順利進行也標志著新一代長征火箭家族的全數亮相。在未來數年內，上一代長征火箭也將繼續活躍在中國航天的舞臺上，與新一代長征火箭工作托舉中國航天的發展。
應用廣泛的太陽同步軌道衛星
從有關報道看，長征八號是為發射太陽同步軌道衛星而量身定做的一型火箭。雖然名字里有“太陽”二字，但太陽同步軌道仍然是圍繞地球的一種軌道。太陽同步軌道的高度一般在600-800公里，比載人航天器使用的300-400公里高度的軌道要稍高一些。太陽同步軌道的傾角一般比較高，衛星在工作過程中要經過南北兩極上空。由于衛星軌道周期比地球自轉的周期小很多，衛星每轉一圈都能覆蓋地球表面的不同區域。衛星數據積累一段時間后，就可以獲得整個地球表面的情況，這是軌道傾角較低的衛星所無法完成的任務。
同時，為了使軌道平面相對太陽始終保持固定的取向，軌道平面每天向地球公轉方向移動約1度，與地球繞太陽每天公轉過的角度相等。這樣，衛星經過地球上某個特定地點的光照條件總是相同的。例如，假如我國的某顆海洋衛星第一次經過南海某島嶼上空時，太陽高掛于正南方，那么這顆衛星下次光臨該島嶼時，太陽也應該處于大致相同的位置。這為相關數據或情報的分析帶來了方便。如果某國希望監視另一國軍事基地的動態，顯然應該在太陽同步軌道上部署衛星，并在需要監控的區域光照條件較好時飛臨該地上空，獲得相關的高分辨率數據。
工作在太陽同步軌道上的吉林一號光學A星拍攝的美國費城海軍造船廠。由于太陽同步軌道的特點，這顆衛星每次飛臨費城上空都能獲得較好的光照條件。
我國的風云系列氣象衛星有運行在靜止軌道（風云二號、四號系列）和太陽同步軌道（風云一號、三號系列）的兩種衛星配合工作。靜止軌道衛星高懸于赤道上空、我國經度范圍附近，對我國的天氣形勢進行監測。而太陽同步軌道衛星則在較低的軌道上獲取分辨率更好的全球數據。除了氣象衛星外，太陽同步軌道也是海洋、資源、高分等一系列對地遙感衛星的工作軌道，獲取海洋、大氣、水土、林木、礦場等自然系統和資源的全球分布與變化情況。當然，當把衛星上的有效載荷改裝為軍事用于的偵查儀器后，太陽同步軌道也是非常適用于軍事偵查衛星工作的軌道。
風云系列衛星軌道示意圖，風云3系列衛星工作在太陽同步軌道上。注意本圖僅能標示軌道面的位置，軌道高度比例與實際不相同。
除了測地，太陽同步軌道也是用于“觀天”的衛星理想的工作軌道。工作在晨昏交界線附近的太陽同步軌道的衛星，能夠始終處于晨昏交界線附近，持續獲得觀察太陽的視角。日本的“日出”、”日落“和美國的TRACE等太陽觀測衛星，都部署在這個軌道上。
模塊化研發的新一代火箭
研發新一代火箭長征最迫切的需求，來自于未來大型、深空等“國之重器”級的航天器對火箭運載能力的需求。如果沒有長征五號、長征七號火箭對我國火箭最大運載能力的提升，月球采樣返回、航天站建設等標桿性航天任務都無法開展。在此需求的驅動下，新一代火箭攻破了諸多技術難關，實現了火箭燃料由更適于導彈部署的有毒常溫材料，向更適用于航天發射的低溫無毒燃料的升級換代。新一代大推力液氧-煤油發動機和液氧-液氫發動機，也讓我國的火箭擁有了推力更加強大的“心臟”。
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本文僅代表作者個人觀點。
- 責任編輯: 陳辰
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