由神州九號發射想到的地理問題

鮑輝

2012年6月16日18時37分，神舟九號飛船在酒泉衛星發射中心發射升空，進入距地球表面近地點高度200千米、遠地點高度330千米的橢圓形軌道。而在神舟九號飛船發射前約20天，天宮一號目標飛行器就開始降軌調相，進入高度約為343千米的近圓對接軌道，建立載人環境，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，目標飛行器變軌至370千米自主飛行軌道，轉入長期在軌運行。

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

一、發射時間

首先從季節上來說，此次是夏季發射，而以前歷次發射都在春、秋、冬季，唯獨沒有夏季。發射場春季風大，不太好選發射日；冬季氣溫很低，極端天氣下可達零下30攝氏度。而發射要求溫度在零下20攝氏度到40攝氏度。因此，春天和冬天發射都比較困難，秋天條件最適宜；由于發射場較少有雷暴天氣，在夏季也比較好選擇發射日。而當高空風速小于70米每秒、地面風速小于10米每秒時，發射窗口比較理想。

其次，從一天來說，“神舟”一、二、三、四號飛船的發射時間選擇在夜間，主要是因為飛船升空后光學儀器易于跟蹤測控。而“神舟”五號、六號載人飛船的發射時間選擇在白天，主要是保證降落時也在白天，便于在緊急狀態下航天員逃生和進行地面搜救。神舟七號載人飛船選擇晚上發射，主要是從技術角度考慮，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。神九是傍晚發射，具體的時間要進行精確推算，在沒有太陽風暴、太空垃圾阻擋以及三位航天員身體狀態正常以及最節省燃料的情況下，在最短時間內發射到太空與軌道艙進行交接，同時要使發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行并使航天員立即投入工作。

二、發射方向

都知道火箭一般向東發射，這樣可以借助地球的自轉，提高火箭的效率。而神九也一樣，運載火箭朝東南方向發射，盡量利用地球的自轉慣性，節省推力，如“順水推舟”。另外，也是因為酒泉發射基地位于我國大西北，飛船上天后，要由航天測控網對飛船實施測控管理。我國的航天測控網由多個地面測控站和4艘遠望號航天測量船組成，因此，向東南發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、發射地點

西昌衛星發射中心主要承擔地球同步軌道衛星的發射任務；太原位于黃土高原，具有發射極地軌道衛星的良好地理條件，能滿足多射向、多軌道、遠射程的衛星發射要求；文昌衛星發射中心主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等航天器的發射任務；酒泉衛星發射中心是科學衛星、技術試驗衛星和運載火箭的發射試驗基地之一，是中國創建最早、規模最大的綜合型導彈、衛星發射中心，也是中國惟一的載人航天發射場。

在載人航天飛行任務中，酒泉衛星發射中心主要承擔發射場區的組織指揮，實施火箭的測試、加注、發射，逃逸塔測試，整流罩測試，人船箭地聯合檢查，船箭塔對接和整體轉運，提供發射場區的氣象、計量和技術勤務保障，并在緊急情況下組織實施待發段航天員撤離及逃逸救生。

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

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。發射場區為戈壁灘，航區200千米以內基本為無人區，600千米以內沒有人口密集的城鎮和重要交通干線，航區安全有保證。發射場區占地面積廣，地勢開闊，完全滿足待發段和上升段航天要求，也是先進的天地往返運輸系統最理想的發射和回收著陸場，而且具有很大的發展空間。

（2）屬于溫帶沙漠性氣候，深居內陸，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，容易滿足發射條件。

2.社會經濟條件

（1）已建場30年，擁有雄厚的物質基礎，生活設施基本齊全，技術保障，測控通信、鐵路運輸、發配電等配套設施完善。

（2）交通便利，通訊發達。場區內已建有大型機場，既可以滿足航天器使用飛機快速運輸的要求，又可作為參試人員往返乘降飛機的場所。

（3）可以充分利用西起喀什、東至福建閩西，距離數千千米并已基本形成的陸上航天測控網。

可以說，從神九發射到飛船返回地面，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，太空實驗分析，太空資源利用分析，太空垃圾危害及應對措施分析，神九與天宮對接、分離及變軌運行分析等，這些問題都可以成為地理教學和考查的方面，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和思考的。

總之，中國的航天事業必將繼續大步向前，中國的空間站將為人類做出更大貢獻。與此同時，地理教學也將有更新的內容和更寬廣的視野，這也將更進一步激發學生的興趣。