剑三马嵬驿红布:人造卫星是怎样上天的？

人造地球卫星和载人飞船是航天技术发展的丰硕成果。据不完全统计，世界上有60多个国家参与了空间活动，飞行过的和正在飞行的各种空间飞行器大约有5000颗左右。航天技术的发展已与人类的生活密不可分，航天技术的成果已经走进千家万户。 为了让大家对有关人造地球卫星和载人飞船的知识和技术有进一步的了解，在此谈一谈人造卫星及其他的航天器是怎样上天的。 要便卫星上天，需要一系列的保障条件，这是一个极其复杂的大系统工程，主要包括了3个方面。
产生动力的系统——运载火箭

卫星必须靠一种动力装置把它送上天并使它达到一定的速度，在满足一定的条件后才能围绕地球飞行，目前这种动力装置就是火箭。火箭的主要任务就是起到"运"和"载"的作用，因此也被称为"运载火箭"或者"运载工具"。下文中的火箭单指用于发射卫星用的火箭。 火箭根据使用的燃料是液态还是固态分为液体火箭和固体火箭。目前一般采用液体火箭或者是固、液混合的火箭系统，而且是多级运载火箭。火箭不需要大气中的氧气进行助燃，在它的每一级内都有两个携带燃料的大储箱。在储箱内分别装有氧化剂和燃烧剂，利用这两种物质的混合燃烧，产生高温、高速的气体，从发动机的喷管中喷出后产生与火箭的喷流方向相反的推力。这个推力使火箭带着卫星离开了发射台，一边升高一边加速。当火箭的第一级工作结束关闭发动机后，自动地与第二级分离并且被抛掉。这时火箭的第二级马上工作，继续升高加速……就这样一级一级地工作，高度越来越高，速度越来越大，最后达到预定的高度和速度时，火箭全部和卫星分离了，卫星开始了自己的航程。火箭的构造是很复杂的，除了燃料、发动机外，还有控制火箭飞行、使火箭按照程序转弯的控制系统，以及监测火箭飞行的测控系统等。
卫呈地面发射场
卫星地面发射场是发射卫星的专用场地。在发射场地内有复杂和完备的发射系统、测试厂房、各种测试仪器设备、燃料储存库和加注系统、气象观测系统、发射台和发射塔架、各种光学和无线电的跟踪测轨系统及用于对火箭卫星的飞行情况进行跟踪、轨道测量、接收信号、发送指令等功能的各种雷达和发射指挥控制中心，该中心对全过程的工作进行指挥调度，作出各种决策。 整个发射场一般分为两部分:一部分称为技术区，另一部分称为发射区。从卫星、火箭制造厂出厂的产品首先运到发射场的技术区，在技术区内完成对火箭和卫星的装配、测试和其他性能的检查。检查合格的火箭卫星再运到发射区，把火箭竖立在发射台上，再把卫星吊装对接在火箭上，然后进行联合测试。测试合格后火箭再加注燃料，一切准备就绪后实施发射任务。 火箭和卫星连在一起后竖立在发射台上，火箭竖立在巨大的发射台上，发射台的旁边有近百米高的发射塔架，围绕着它周身上下有多层可以合拢的工作平台，当工作平台合拢时，把火箭层层环抱起来，形成多层工作平台，供工作人员进行检查操作，发射前，平台自动转到背后。 在远离发射台的飞行控制指挥中心，一排排的仪器设备紧张地忙碌着，火箭和卫星的每一个数据都传送到这里，显示在荧光屏上。操作者按照指挥员的命令进行一步步的检查测试。显示屏幕把整个火箭映射在上面，每一步的工作状态都历历在目，火箭起飞的飞行状况和飞行轨迹也清晰地显示出来。 目前，我国有西昌、酒泉和太原等儿个卫星发射中心。
呈罗棋布的测控网
当火箭飞离了发射台，携带卫星开始它的征程、卫星在空中翱翔的时候，要使它们一直处于受控制的状态。这就好像是放风筝一样，火箭、卫星的飞行也是如此，有一条无形的"线"一直牵着它们，分布在全国各地的地面测控系统，就好像风筝线，一直在跟踪和控制着卫星。又因为卫星在空中不停地围绕地球飞行，它每时每刻处于不同的地点上空，因此地面的测控站不能只设在一点，而是在全国各地，甚至在海上和其他国家都可能布站，即尽量做到大范围和全天候的跟踪测量，这就组成了一个星罗棋布的测控网。由于各种原因，做不到全球布站，但测控站尽可能多一点好。 测控站要完成的任务是很多的。一方面当火箭、卫星在天上运行的时候，首先要知道它们是不是按照事先设计的飞行轨道在飞行。如果有误差至少要知道目前的实际轨道是什么样子，这就是轨道跟踪和测量。根据这些数据就可以推算它们在每一个时刻会飞到什么地方，这就是轨道预报。 卫星测控的另一个任务就是遥测任务。当卫星在天上飞行时，不但要跟踪它，了解它的位置，而且还需要知道它工作的情况是否正常等，以便采取相应的措施。火箭和卫星上有许多描述它们工作情况的信息，称之为遥测信号。这些信号通过无线电波发射到地面，由地面雷达接收站接收后变换成可进行分析的信息。它很像医生用仪器对病人进行检查，通过取得的数据来确定病情一样。不过，卫星是通过遥远的空间用无线电波进行星地的联系。对于载人的飞船，除了传输仪器设备的工作信息外，还要传送宇航员的工作情况和生理参数等。 测控系统的另一项任务就是遥控，地面人员不但可以跟踪卫星，掌握它的工作状态，而且还可以对它进行干预和控制。当卫星出现了故障时，要把故障仪器关掉，命令备份仪器马上投入工作;临时决定要卫星完成什么工作时，对卫星发出命令;对于返回式卫星，如果动力系统的管路破裂导致燃料泄漏(这是严重的故障)，一旦漏光就有无法返回的危险，地面人员发现这个故樟后，马上向卫星发出控制指令，命令它停止一切其他工作，立即执行返回命令，此时的卫星就要紧急返回。由此可以看出遥控功能对在遥远的太空飞行的卫星来说是何等的重要。 航天测控系统由两部分组成，一部分装在火箭和卫星上;另一部分在地面上，也就是地面的测控系统。地面的测控系统主要由测控指挥中心和分布在各地的地面测控站组成。测控站又分为陆基站、海基站和空基站，在这些地面测控站中，配备有各种光学设备、无线电雷达设备、信息接收及发送和处理设备，以及大型电子计算机等。各地面台站接收的卫星信息被送到测控中心，进行处理和决策。

太空飞行的主角——航天器
每个航天器的发射都是为了完成人们赋于它的特定使命。可以看出，在航天系统中，发射场是完成卫星的总装、测试和发射任务的勤务保证;运载火箭是把卫星送入太空并使它具有围绕地球飞行的速度的动力源泉;地面测控网是为了对卫星进行跟踪、监测和控制，它保证了天地之间的联系。一切工作都是围绕航天器进行的，为它能够上天创造一切条件。 还要说明的是，这里所说的航天器是一个总称，它包括了人造地球卫星、宇宙飞船、空间站等。
上面已经谈到，各种航天器都有它特定的任务，它们所获得的大量极其有价值的信息资料经过处理后可以服务于国民经济的各个领域。而这些不同来源的信息必须经过加工处理分析才能提供给相关的用户去使用。因此就要有地面信息处理分析系统，它就是专门用于分析处理卫星取得的信息的技术系统。由于信息的种类不同和所需的处理内容不同，处理设备也各不相同。 通过上面的介绍可以看出，要想便卫星上天，除了设计卫星本身，还要拥有一系列的配套工程设施，上述的3个方面是必不可少的。而载人航天飞行对保证设施的要求就更复杂，除了上述设施外，还要有生命保障设施、宇航员的选拔训练中心、宇航员返回后的搜索救援设施等。 航天技术是复杂的现代高科技技术，是各种基础理论和现代最新科技成果的集中体现。航天技术的发展程度也是一个国家科学技术水平和综合国力的集中体现。反过来说，航天技术的发展又能大大促进和带动各领域科学技术的发展，能创造巨大的经济效益和社会效益。这就是目前世界各国大力发展航天技术的主要原因。

是通过火箭或航天飞机送上天的。