由神州九号发射想到的地理问题

鲍辉

2012年6月16日18时37分，神舟九号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，进入距地球表面近地点高度200千米、远地点高度330千米的椭圆形轨道。而在神舟九号飞船发射前约20天，天宫一号目标飞行器就开始降轨调相，进入高度约为343千米的近圆对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接。2012年6月18日14时许，在完成捕获、缓冲、拉近和锁紧程序后，神舟九号与天宫一号紧紧相牵，中国首次载人交会对接取得成功。之后，飞船返回着陆场，地面人员及时完成航天员搜救和返回舱回收，目标飞行器变轨至370千米自主飞行轨道，转入长期在轨运行。

作为一名地理教师，看到我国载人航天事业的辉煌，想到的不仅是祖国的荣耀和强大，还有地理学科角度的思考。把神九发射这样的时事融入地理知识的讲解，更能激发学生的爱国热情和探索宇宙知识的欲望。单就神九发射及其和天宫对接，有以下问题需要探讨。

一、发射时间

首先从季节上来说，此次是夏季发射，而以前历次发射都在春、秋、冬季，唯独没有夏季。发射场春季风大，不太好选发射日；冬季气温很低，极端天气下可达零下30摄氏度。而发射要求温度在零下20摄氏度到40摄氏度。因此，春天和冬天发射都比较困难，秋天条件最适宜；由于发射场较少有雷暴天气，在夏季也比较好选择发射日。而当高空风速小于70米每秒、地面风速小于10米每秒时，发射窗口比较理想。

其次，从一天来说，“神舟”一、二、三、四号飞船的发射时间选择在夜间，主要是因为飞船升空后光学仪器易于跟踪测控。而“神舟”五号、六号载人飞船的发射时间选择在白天，主要是保证降落时也在白天，便于在紧急状态下航天员逃生和进行地面搜救。神舟七号载人飞船选择晚上发射，主要是从技术角度考虑，以确保航天员出舱活动成功；同时下传的图像也会更加清晰；返回时候天还不太黑，保证航天员返回更加安全。神八与神七类似。神九是傍晚发射，具体的时间要进行精确推算，在没有太阳风暴、太空垃圾阻挡以及三位航天员身体状态正常以及最节省燃料的情况下，在最短时间内发射到太空与轨道舱进行交接，同时要使发射出去的飞船的太阳能电池帆板展开后正对着太阳，这样才能使飞船很好地运行并使航天员立即投入工作。

二、发射方向

都知道火箭一般向东发射，这样可以借助地球的自转，提高火箭的效率。而神九也一样，运载火箭朝东南方向发射，尽量利用地球的自转惯性，节省推力，如“顺水推舟”。另外，也是因为酒泉发射基地位于我国大西北，飞船上天后，要由航天测控网对飞船实施测控管理。我国的航天测控网由多个地面测控站和4艘远望号航天测量船组成，因此，向东南发射也为地面和分布于几大洋的测量船的测控提供了便利。

三、发射地点

西昌卫星发射中心主要承担地球同步轨道卫星的发射任务；太原位于黄土高原，具有发射极地轨道卫星的良好地理条件，能满足多射向、多轨道、远射程的卫星发射要求；文昌卫星发射中心主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务；酒泉卫星发射中心是科学卫星、技术试验卫星和运载火箭的发射试验基地之一，是中国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心，也是中国惟一的载人航天发射场。

在载人航天飞行任务中，酒泉卫星发射中心主要承担发射场区的组织指挥，实施火箭的测试、加注、发射，逃逸塔测试，整流罩测试，人船箭地联合检查，船箭塔对接和整体转运，提供发射场区的气象、计量和技术勤务保障，并在紧急情况下组织实施待发段航天员撤离及逃逸救生。

我国最终选定酒泉卫星发射中心作为中国载人航天发射场址，是因为其具有如下得天独厚的条件。

1.自然条件

（1）地处我国甘肃酒泉市东北部的戈壁腹地，海拔约1 000 米，面积约2 800平方千米，地势平坦开阔。发射场区为戈壁滩，航区200千米以内基本为无人区，600千米以内没有人口密集的城镇和重要交通干线，航区安全有保证。发射场区占地面积广，地势开阔，完全满足待发段和上升段航天要求，也是先进的天地往返运输系统最理想的发射和回收着陆场，而且具有很大的发展空间。

（2）属于温带沙漠性气候，深居内陆，全年干旱少雨，光照时间长，年均气温8.5 ℃，相对湿度为35%～55%，雷电日少，容易满足发射条件。

2.社会经济条件

（1）已建场30年，拥有雄厚的物质基础，生活设施基本齐全，技术保障，测控通信、铁路运输、发配电等配套设施完善。

（2）交通便利，通讯发达。场区内已建有大型机场，既可以满足航天器使用飞机快速运输的要求，又可作为参试人员往返乘降飞机的场所。

（3）可以充分利用西起喀什、东至福建闽西，距离数千千米并已基本形成的陆上航天测控网。

可以说，从神九发射到飞船返回地面，这一历时十几天的太空之旅，有太多的问题要讨论，如来回穿过大气层分析，航天员太空生命活动维持分析，太空实验分析，太空资源利用分析，太空垃圾危害及应对措施分析，神九与天宫对接、分离及变轨运行分析等，这些问题都可以成为地理教学和考查的方面，在此不逐一研究，但可以看到很多问题，而这些问题正是本文所要串联和思考的。

总之，中国的航天事业必将继续大步向前，中国的空间站将为人类做出更大贡献。与此同时，地理教学也将有更新的内容和更宽广的视野，这也将更进一步激发学生的兴趣。