为什么NASA要在这样一个饱经风霜的地方发射航天飞机?

鉴于“奋进号”因风暴多次取消发射,为什么美国选择在佛罗里达州发射?


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将有助于确保关于塑造当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


一系列天气原因导致周六、周日和周一的发射尝试失败后,航天飞机“奋进号”今天仍然停留在发射台上。 今年大部分时间,美国大部分地区都温暖干燥,但降水、大风和闪电是佛罗里达州大西洋沿岸的主要特征,肯尼迪航天中心就坐落于此。

许多卫星发射,包括NASA的一些卫星,都是在美国其他地方发射的,即加利福尼亚州的范登堡空军基地。该航天局还利用其他干燥的地点进行航天飞机操作,当肯尼迪上空天气不佳时,会将轨道飞行器降落在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地,甚至曾经在新墨西哥州的白沙航天港降落。

所有这些引出了一个问题:为什么NASA选择卡纳维拉尔角作为其发射场,不仅用于航天飞机计划,还用于水星、双子座和阿波罗计划的载人飞行任务?

我们联系了太空历史学家罗杰·劳纽斯,他是史密森尼国家航空航天博物馆的高级馆长,以了解NASA为何决定从卡纳维拉尔角发射。

以下是采访的编辑稿。】


为什么我们要在天气如此频繁地造成麻烦的地方发射航天飞机?
嗯,有没有哪个地方的天气不是问题?你在美国中部发射,你会遇到龙卷风走廊。你在南部发射,你会遇到飓风。诸如此类。总是会有这些问题。

选择佛罗里达州有几个主要原因。其中一个原因是,它靠近赤道。[地球表面的线速度在赤道处最大,就像吊扇的叶片在尖端比在中心轮毂处更快地划破空气一样,这为试图逃脱地球引力的航天器提供了节省燃料的推动力。—编者注]

第二个原因是,它必须在东海岸,在海洋上,这样你就不会飞越那些可能会因掉落或爆炸的东西而丧生的人。

他们选择在佛罗里达州的地点与那里一无所有的事实有很大关系。你今天去那里看不到,但在 1940 年代,布里瓦德县只是一片果园,几乎没有其他东西。 他们所在的这个岛屿 [梅里特岛] 具有良好的后勤条件,因为不远处有一个海军基地和一个陆军基地。 但是那里根本没有人烟稠密。 它本质上只是一个海滩。

因此,你可以建造你想要的任何东西,但由于军队的存在,它拥有像样的道路,这很重要。这是[苏联]在拜科努尔[哈萨克斯坦的航天发射场]遇到的问题之一。我的意思是,它位于荒郊野外。他们必须建造一整套基础设施才能在那里铺设铁路、建造高速公路,才能引入所有必要的水和电力以及其他一切使该地适合居住的东西。
 
你提到它必须在东海岸,这样发射才能飞越海洋。为什么发射必须向东而不是像从加利福尼亚州向西发射?
当你向东发射时,你会从地球的自转中获得加速度。所以你不需要那么强大的火箭。
 
这与靠近赤道带来的好处有关。
没错。最佳发射地点是欧洲航天局在法属圭亚那拥有的航天港[赤道以北五度]。

那么为什么不从更靠近赤道的美国领土发射,例如夏威夷或波多黎各?
我认为NASA认为这些地方距离太远。
 
你提到了俄罗斯在哈萨克斯坦的发射场。他们如何能够从如此高的纬度发射?
嗯,他们有大型火箭。你必须有一个更大的助推器,可以将你强行送入轨道。

【苏联】希望他们的发射场位于他们控制的领土内。他们可能并不像其他人那样关心可能会被飞越的人,但这在某种程度上也是一个担忧。他们希望将其保密。直到美国开始追踪他们的卫星并弄清它的位置后,这个发射场才广为人知。

如果你想要更靠近赤道的轨道,你希望更靠南。而我认为[苏联人]会喜欢这样,但他们就是没有可以发射的地方。

因此,空间站被置于俄罗斯可以轻松到达的轨道上。事实上,我认为这是导致空间站对我们前往月球并非真正有用的致命决定。
 
为什么国际空间站是前往月球的中转站不好?
因为它的轨道高度倾斜[相对于赤道倾斜]。这种高度倾斜意味着它在经过地球时会向北延伸很高,向南延伸很远。这意味着你通过从空间站发射到月球所获得的收益会损失很多。在太空时代之前,人们为前往月球而开发的所有方案都涉及可重复使用的航天器,该航天器往返于地球轨道,并将空间站作为前往月球的跳板。它是山脚下的营地。
 
那么空间站应该在什么轨道上?
在一个更靠近赤道的轨道上,在那里你可以通过从那里发射来最大限度地节省燃料。你无法通过它现在所在的轨道轻松地以这种方式使用空间站。而这个决定是在我们将俄罗斯人纳入该计划时做出的。
 
这种倾斜是否使从肯尼迪航天中心到达空间站更加困难?
哦,是的。无论何时你看到航天飞机前往空间站的发射,你会看到它上升几英里,然后你看到它转弯进入高倾斜轨道。它基本上沿着 I-95 公路向上行驶。
 
鉴于目前NASA在载人航天方面正在审查很多内容,是否还有其他发射场地被考虑?
我认为在可预见的未来,肯尼迪航天中心就是唯一的选择。在那里建立的基础设施如果要在其他地方复制,成本将非常高昂。这是它一直待在那里的一个重要原因。

© . All rights reserved.