大明1805(707)
作者:王子虚
不过朱靖垣没有马上做出决定,先让人拿来了一副世界地图。
回忆前世几个重要发射基地的位置,对照地图去比对他们的位置和纬度。
准备参考一下前世各大国的直接经验。
美利坚本土最重要的火箭发射基地,是佛罗里达的卡纳维拉尔角。
那是美利坚本土的最南端。
如果自己的记忆没出错,当地纬度应该是二十八度到二十九度之间。
朱靖垣看了眼世界地图的北殷洲地区,根据在佛罗里达半岛上穿过的北纬三十度纬线,确认了自己的这点记忆没错。
然后是神州本土的西昌卫星发射基地,与卡纳维拉尔角非常接近,也在二十八度左右。
神州南端的文昌卫星基地,纬度在十九到二十度之间。
自己考虑过的浙江宁波,大概就在北纬三十度线上,相比比卡纳维拉尔角和西昌,纬度稍微高了一点点。
如果自己坚持把航天基地放在宁波舟山,那它在纬度条件上跟卡纳维拉尔角接近。
已经比露西亚的那个北纬四十五度的拜科努尔发射场条件好太多了。
而且现在和以后的大明首都是应天府,宁波可以说是就在应天府的眼皮底下了。
管理起来足够的方便直接。
这样宁波的综合条件比卡纳维拉尔角更好。
只是朱靖垣同样也想评估之后,更理想化的赤道相比宁波到底能好多少。
于是朱靖垣拿起纸笔,简单算了一下几个备选地方的地球自转线速度。
公式非常的简单,用当地纬度的余弦,乘以地球赤道周长,再除以一天的时间。
宁波、西昌、卡纳维纳尔角三地的线速度,都在每秒四百零八米左右。
文昌当地的地球自转线速度是每秒四百三十八米。
赤道的线速度是每秒四百六十五米。
地球自转线速度,可以视为火箭发射的初始加速度。
地球提供的初始加速度越大,火箭将卫星送到相同速度和高度消耗的燃料就越少。
文昌的发射场,能比西昌节省每秒三十米的加速度。
赤道比宁波节省每秒六十米的加速度。
朱靖垣隐约记得,自己前世看过的某些新闻中提到过。
说是文昌发射的火箭的有效载荷,相比西昌发射能增加百分之七以上。
长征五号火箭的地球同步转移轨道载荷是十四吨,百分之七的重量就接近一吨了。
按照一千克地球同步转移轨道载荷单价十五万人民币算,一吨载荷的收益就是一亿五千万。
如果这种新闻报道中的数据是真实的,那么发射场选在赤道还是宁波,相同火箭的有效载荷差距可能会超过百分之十五。
如果还是按照长征五号的十四吨载荷来算,那一发长五的收益差距就拉大到了三亿。
一发长五的总成本也就在七亿左右。
朱靖垣虽然已经当皇帝了,管理的资源和金钱不知凡几。
但是对这个数据的比例还是稍微有点在意。
与此同时,朱靖垣还知道,如果要往地球同步轨道发卫星,赤道地区的优势会更大。
不仅省力,而且省时,过程也更加简单。
人造卫星绕着地球运转的轨道数据,有两个最重要的基本参数。
一个是卫星轨道与赤道之间的夹角,也被称为轨道倾角。
一个是卫星轨道与地面的距离,也被称为轨道高度。
如果卫星的预定轨道倾角,大于等于火箭发射场所在地的纬度,火箭就能够直发直达。
如果轨道倾角小于纬度,那火箭或者卫星就要专门变轨缩小倾角。
整个卫星发射过程的控制调整环节会多一个。
发射场的纬度越低,能够直接送达的轨道倾角范围就越大。
赤道的纬度是零,小于所有的倾角……
所以,如果发射场正好建在赤道上,理论上就能整体减少一个操作环节。
前世南殷洲的法属圭亚那航天中心,当地纬度只有五度。
对于与赤道倾角五度以上的地球同步转移轨道,都能用成本非常合理的方式直接送达。
而且全程只需要不到半个小时。
露西亚的拜科努尔发射场,位于北纬四十五度。
对于大部分卫星,露西亚都要先送到倾角大于四十五度的同步转移轨道。
然后再用发动机缩小倾角,向目标的同步转移轨道转移。
如果要送到平行于赤道的轨道,整个过程需要差不多七个小时……
大部分时间火箭都是熄火状态,动力主要用于飞出大气层和调整轨道。
这样多次点火的目的当然是节省燃料,但是对通讯和控制系统的压力也更高。
比较起来,一个是单线直达,一个需要四次经停……
当然,拜科努尔也可以强行直送。
也就是在持续开着发动机,一边往外飞一边调整轨道角度,效果近似于漂移。
结果是运力下降,运送成本飙升,而且更加难以控制。
如果把大明的火箭主发射基地放在宁波,条件肯定是比拜科努尔好很多的。
最低三十度的倾角也能够满足大部分卫星需求。
但相比理想化的赤道地区,肯定还是会有很明显的差距的。
只是具体差多少呢?
钦天监以前也许有人做过研究,但都不是官方主持的。
都是非正式的,也没有做过大规模的实验,甚至可能没有大规模的验算。
还是要让他们正式的去研究一下,再做决定也不迟。
朱靖垣心中有了这个想法,于是抬头吩咐身边的牛鉴:
“打电话把建设部的人,皇家工程公司的人,都叫过来几个。”
应天府新城的行政区是专门规划的,主要部门之间的距离都不太远。
朱靖垣当初提出的要求,就是相互之间三分钟抵达。
当然,三分钟是指路上的时间。
当事人准备东西上下楼也是需要时间的。
所以大概五分钟之后,建设部和皇家工程的人都到了。
几个臣子和管事都带着颇为好奇的心态一起向朱靖垣行礼问好:
“臣等参见陛下。”
朱靖垣非常随意的挥手:
“都坐吧,你们先停一下,等会开的差不多了,会有个活儿给你们。”
然后朱靖垣看向齐彦槐:
“这个最适合发射同步轨道卫星的基地选址先放一下。
“关于用于纵向轨道,应该说是极地轨道的假月,以及逆向轨道的假月。
“最适宜的基地位置,应该是与同步轨道相反的吧。
“所以应该选在纬度尽可能低的地方对吧?
“齐先生在这个方面也有考虑过吧?”
齐彦槐马上拱手说:
“陛下圣明,臣和同僚们确实研讨过。
“要让假月每天都经过大地之上的同一点,以方便持续观测同一地方的情况。
“要让假月经过任何一个地方的太阳高度相同,方便持续观测地面的情况,并组成光照相同的地面画面。
“就要让假月从极地上方穿过,轨道与赤道夹角略微超过直角。
“这样在地面观测时,假月每天出现的时候,都会自东向西逆行一定角度。
“全年正好逆行三百六十度一个周天。
“既然假月要逆行,就不能让假月跟着大地自西向东运转。
“在假月部署的过程中,要用火箭提供的动力,抵消掉从地面带来的,向东的偏向力。
“纬度越高的地方,大地运转的速度越慢,火箭需要抵消的速度也就越少。
“所以从这个角度看,最理想的发射点就是极点,此地可以算是相对静止不动的。
“不过,相比与赤道地区,极地的环境更加恶劣,人类几乎难以生存。
“所以只能退而求其次,选择尽可能靠近极点,同时气候尽可能温暖一些的地方。
“臣认为最合适的地方,是北殷洲最西北部的拉加省(阿拉斯加)南部的几个岛屿。
“由于受到北大明洋暖流的支流影响,在当地纬度逼近六十度的地方,仍然有冬季最冷月平均低温零下两三度,日间平均高温零上两三度的岛屿。
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