由神州九號發(fā)射想到的地理問題

鮑輝

2012年6月16日18時37分，神舟九號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，進(jìn)入距地球表面近地點(diǎn)高度200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度330千米的橢圓形軌道。而在神舟九號飛船發(fā)射前約20天，天宮一號目標(biāo)飛行器就開始降軌調(diào)相，進(jìn)入高度約為343千米的近圓對接軌道，建立載人環(huán)境，等待與飛船交會對接。2012年6月18日14時許，在完成捕獲、緩沖、拉近和鎖緊程序后，神舟九號與天宮一號緊緊相牽，中國首次載人交會對接取得成功。之后，飛船返回著陸場，地面人員及時完成航天員搜救和返回艙回收，目標(biāo)飛行器變軌至370千米自主飛行軌道，轉(zhuǎn)入長期在軌運(yùn)行。

作為一名地理教師，看到我國載人航天事業(yè)的輝煌，想到的不僅是祖國的榮耀和強(qiáng)大，還有地理學(xué)科角度的思考。把神九發(fā)射這樣的時事融入地理知識的講解，更能激發(fā)學(xué)生的愛國熱情和探索宇宙知識的欲望。單就神九發(fā)射及其和天宮對接，有以下問題需要探討。

一、發(fā)射時間

首先從季節(jié)上來說，此次是夏季發(fā)射，而以前歷次發(fā)射都在春、秋、冬季，唯獨(dú)沒有夏季。發(fā)射場春季風(fēng)大，不太好選發(fā)射日；冬季氣溫很低，極端天氣下可達(dá)零下30攝氏度。而發(fā)射要求溫度在零下20攝氏度到40攝氏度。因此，春天和冬天發(fā)射都比較困難，秋天條件最適宜；由于發(fā)射場較少有雷暴天氣，在夏季也比較好選擇發(fā)射日。而當(dāng)高空風(fēng)速小于70米每秒、地面風(fēng)速小于10米每秒時，發(fā)射窗口比較理想。

其次，從一天來說，“神舟”一、二、三、四號飛船的發(fā)射時間選擇在夜間，主要是因為飛船升空后光學(xué)儀器易于跟蹤測控。而“神舟”五號、六號載人飛船的發(fā)射時間選擇在白天，主要是保證降落時也在白天，便于在緊急狀態(tài)下航天員逃生和進(jìn)行地面搜救。神舟七號載人飛船選擇晚上發(fā)射，主要是從技術(shù)角度考慮，以確保航天員出艙活動成功；同時下傳的圖像也會更加清晰；返回時候天還不太黑，保證航天員返回更加安全。神八與神七類似。神九是傍晚發(fā)射，具體的時間要進(jìn)行精確推算，在沒有太陽風(fēng)暴、太空垃圾阻擋以及三位航天員身體狀態(tài)正常以及最節(jié)省燃料的情況下，在最短時間內(nèi)發(fā)射到太空與軌道艙進(jìn)行交接，同時要使發(fā)射出去的飛船的太陽能電池帆板展開后正對著太陽，這樣才能使飛船很好地運(yùn)行并使航天員立即投入工作。

二、發(fā)射方向

都知道火箭一般向東發(fā)射，這樣可以借助地球的自轉(zhuǎn)，提高火箭的效率。而神九也一樣，運(yùn)載火箭朝東南方向發(fā)射，盡量利用地球的自轉(zhuǎn)慣性，節(jié)省推力，如“順?biāo)浦邸?。另外，也是因為酒泉發(fā)射基地位于我國大西北，飛船上天后，要由航天測控網(wǎng)對飛船實(shí)施測控管理。我國的航天測控網(wǎng)由多個地面測控站和4艘遠(yuǎn)望號航天測量船組成，因此，向東南發(fā)射也為地面和分布于幾大洋的測量船的測控提供了便利。

三、發(fā)射地點(diǎn)

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)；太原位于黃土高原，具有發(fā)射極地軌道衛(wèi)星的良好地理條件，能滿足多射向、多軌道、遠(yuǎn)射程的衛(wèi)星發(fā)射要求；文昌衛(wèi)星發(fā)射中心主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測衛(wèi)星等航天器的發(fā)射任務(wù)；酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心是科學(xué)衛(wèi)星、技術(shù)試驗衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的發(fā)射試驗基地之一，是中國創(chuàng)建最早、規(guī)模最大的綜合型導(dǎo)彈、衛(wèi)星發(fā)射中心，也是中國惟一的載人航天發(fā)射場。

在載人航天飛行任務(wù)中，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心主要承擔(dān)發(fā)射場區(qū)的組織指揮，實(shí)施火箭的測試、加注、發(fā)射，逃逸塔測試，整流罩測試，人船箭地聯(lián)合檢查，船箭塔對接和整體轉(zhuǎn)運(yùn)，提供發(fā)射場區(qū)的氣象、計量和技術(shù)勤務(wù)保障，并在緊急情況下組織實(shí)施待發(fā)段航天員撤離及逃逸救生。

我國最終選定酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心作為中國載人航天發(fā)射場址，是因為其具有如下得天獨(dú)厚的條件。

1.自然條件

（1）地處我國甘肅酒泉市東北部的戈壁腹地，海拔約1 000 米，面積約2 800平方千米，地勢平坦開闊。發(fā)射場區(qū)為戈壁灘，航區(qū)200千米以內(nèi)基本為無人區(qū)，600千米以內(nèi)沒有人口密集的城鎮(zhèn)和重要交通干線，航區(qū)安全有保證。發(fā)射場區(qū)占地面積廣，地勢開闊，完全滿足待發(fā)段和上升段航天要求，也是先進(jìn)的天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)最理想的發(fā)射和回收著陸場，而且具有很大的發(fā)展空間。

（2）屬于溫帶沙漠性氣候，深居內(nèi)陸，全年干旱少雨，光照時間長，年均氣溫8.5 ℃，相對濕度為35%～55%，雷電日少，容易滿足發(fā)射條件。

2.社會經(jīng)濟(jì)條件

（1）已建場30年，擁有雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)，生活設(shè)施基本齊全，技術(shù)保障，測控通信、鐵路運(yùn)輸、發(fā)配電等配套設(shè)施完善。

（2）交通便利，通訊發(fā)達(dá)。場區(qū)內(nèi)已建有大型機(jī)場，既可以滿足航天器使用飛機(jī)快速運(yùn)輸?shù)囊螅挚勺鳛閰⒃嚾藛T往返乘降飛機(jī)的場所。

（3）可以充分利用西起喀什、東至福建閩西，距離數(shù)千千米并已基本形成的陸上航天測控網(wǎng)。

可以說，從神九發(fā)射到飛船返回地面，這一歷時十幾天的太空之旅，有太多的問題要討論，如來回穿過大氣層分析，航天員太空生命活動維持分析，太空實(shí)驗分析，太空資源利用分析，太空垃圾危害及應(yīng)對措施分析，神九與天宮對接、分離及變軌運(yùn)行分析等，這些問題都可以成為地理教學(xué)和考查的方面，在此不逐一研究，但可以看到很多問題，而這些問題正是本文所要串聯(lián)和思考的。

總之，中國的航天事業(yè)必將繼續(xù)大步向前，中國的空間站將為人類做出更大貢獻(xiàn)。與此同時，地理教學(xué)也將有更新的內(nèi)容和更寬廣的視野，這也將更進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣。