《全球航天发射场报告》中文精华版

From plus观察者学术plus 2019-03-28

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60多年前，苏联使用世界上第一枚洲际弹道导弹（ICBM）将人造卫星送入轨道，标志着人类第一次成功实现轨道太空发射。从那时起，运载火箭相继从遍布世界各地的27个航天发射场发射，并进入轨道。而随着未来几年时间里，空间发射率预计将呈指数级增长，航天发射场将成为全球航天业日益重要的限制因素。

本报告分析了1957年至2018年间地面空间发射的情况，包括所有正在使用中和未使用的航天发射场的简要情况，其中包括至今仍在使用的22个航天发射场近10年的发射记录。

文章仅供参考，观点不代表本机构立场。

作者：THOMAS G. ROBERTS，CSIS航空安全项目研究助理及项目经理，哈里·S·杜鲁门学者，普林斯顿大学天文物理学荣誉学士。其研究包括卫星系统架构分析、民用和商业空间操作及科学研究方面的国际合作。

发布时间：2019年3月

编译：学术plus 谭惠文

来源：https://aerospace.csis.org

报告主要结论一览

1. 地面空间站仍是主流

尽管部分运营商正在开发空射运载工具，其中包括维珍轨道、平流层发射等（Virgin Orbit, Stratolaunch, and Generation Orbit），但绝大多数卫星都是从地面发射的。而随着私营公司继续从世界各地的太空港测试和发射他们的运载火箭，发射场运营商可能会通过展示他们支持及时、成功发射的能力来吸引更多的客户。

2. 如何评估航天发射场？仍面临多重问题

总的来说，如何选择一个合适的航天发射场，仍存在一些困难。（1）发射清单不齐备。目前只有一部分发射供应商发布了他们的发射清单（即将发射和曾经发射的详细清单，同时包括该次发射的目的、航天港和运载工具），由于发射清单并不是每一个发射场或者供应商都齐备，所以难以根据其实际情况进行下一次的发射预测。此外，（2）发射记录准确定不高。独立管理的发射记录通常仅显示发射成功或失败，而不包含其发射的准确性。一旦进入轨道并登记在CSPOC在线目录中，就对应于CSIS数据集中的成功发射，没有关于轨道是否进入有效载荷预定轨道的相关记录。因此无法评估该发射场发射的准确性。最后，（3）发射延迟原因模糊。当太空发射因天气原因而延迟时，发射场很少公布延迟的具体信息。由于不可控的天气因素导致的一连串发射延迟，并不能客观反映发射场本身的能力，也有可能掩盖了一个实际上具备发射能力的太空发射场。

3. 太空发射不再保密

与太空飞行的早期不同，如今的太空发射非常公开透明。不仅可以从地面跟踪发射的卫星，或是从遥感公司购买高分辨率卫星图像来监测发射场活动，还可以从美国政府获取官方的CSPOC目录。比如，在普列谢茨克航天中心或伊玛目霍梅尼航天中心上进行太空发射已经不再保密。

4. 中俄投资低纬发射，中国影响力不容忽视

地球同步带（geosynchronous belt）作为航天国家的重要轨道机制，俄罗斯和中国已经投资低纬度的航天发射。俄罗斯政府将重点转向南美洲的圭亚那航天中心，2005年开始建造与联盟号兼容的发射台，并于2011年首次发射。虽然中国新建的文昌低纬度卫星发射中心虽然因任务延误导致2018年没有进行发射，但中国在去年仍是世界上发射卫星最为活跃的国家。

5. 方位因素日益重要

航天发射场的方位限制可能是一个日益重要的限制因素。由于目前自动化飞行的可能使得飞行路径跨越美国联邦航空管理局规定的禁区，这样以来，将大大降低航天发射场的发射安全性。

6. FAA执照并非绝对指标

虽然本报告中介绍了7个持有美国联邦航空管理局（FAA）的许可证的发射场，大多数还只支持水平发射。其航天发射的两个目标分别是：垂直发射航天飞行，和亚轨道航天旅游。截至目前，获得FAA执照并非实现轨道太空飞行的绝对指标。

图：世界太空港数据库，复制链接进入交互式页面查看更多航天发射场详细信息与发射数据（电脑端）https://aerospace.csis.org/data/spaceports-of-the-world/

报告目录

报告主要内容编译

简介

I. 报告简介

本报告附有一个交互式数据存储库（cs.is/spaceports在线获取），包含报告中引用的发射数据。由于地面发射场约占迄今为止所有轨道空间发射的99%，因此，在线数据库与本报告只考虑从地面成功发射入轨，而不包括空中或海上移动平台的发射。

1.地理因素

将卫星送入轨道必须以足够的水平速度（低地轨道约为7km/s），将卫星送入高海拔（圆形轨道至少为125km/s）。发射到低海拔的有效载荷如轨道A。那些发射到足够高度但水平速度太低的卫星，如图轨道B，也无法进入轨道，而是以抛物线、亚轨道返回地球。由于达到足够的水平速度，地球表面的某些位置比其他位置更适合发射有效载荷到某些轨道。

低纬度

地球低纬度地区的速度较高，赤道最高速度为465米/秒或1,040英里/小时；高纬度地区的速度较低，南北纬60°地区约为232米/秒或520英里/小时；赤道和北极和南极的0米/秒。其水平速度方向向东。对于一些太空任务，这样的水平速度可以降低将物体加速到轨道速度所需的能量。这对于需要直接发射到前进轨道的任务非、常有用。由于地球的水平速度完全向东，因此发射到极地轨道不会受益于低纬度太空港。然而，直接发射到逆行轨道需要向西发射。因此，为了充分利用地球自转，必须从位于赤道上的发射场向东发射一个物体。

图2：地球不同维度的表面速度。五个最常用的太空港位于5°N和63°N之间。

方位角限制

所有航天发射场都有相应的下落区域，或者在成功发射期间火箭回落到地球表面、或是中止任务可能对陆地造成的影响。一些火箭推进剂的毒性和下落碎片使得其下落区必须避开人口稠密或外国领土或空域。

图3：卡纳维拉尔角和范登堡的方位角限制。卡纳维拉尔角和肯尼迪航天中心（左）的发射仅限于正东方向的方位角。范登堡空军基地（右）的方位角限制仅允许向南发射。

自然因素

有利的天气条件对航天发射至关重要。因此，高自然灾害风险的国家必须建立自己的太空运输来解决这一问题。如，日本的两个太空港就位于该国地震最少的南端六个地区。2010年地震摧毁了日本的主要太空中心筑波航天中心，但南部太空港仍保存完好。

2.政治因素

建造太空港的最大驱动力是政治因素。

无障碍

几乎所有的太空港都建在一个完全由运营国控制的地区，确保始终不受限制地进入发射场。比如Broglio航天中心位于肯尼亚海岸的福尔摩沙湾，虽然发射平台位于肯尼亚海岸附近该国的专属经济区内，但美国和意大利可以进入发射场。

邻近空域

为了维持与邻国之间的政治关系，会控制器航天运输能力。例如，帕尔马奇姆空军基地的以色列太空港专门向西发射到逆行轨道，以避开其在东面的对手，虽然牺牲了发射效率，但有利于维持区域政治的稳定。

3.几个比较维度

报告中将详细总结对比各个航天发射场的：（1）每年发射的总数，（2）每次发射的轨道目的地，（3）每次发射的轨道状态，（4）主要有效载荷的倾斜度。其中“主要有效载荷”是指根据联合空间运行中心（CSPOC）的轨道物体目录，在特定发射上的唯一有效载荷或其国际代号中标有“A”字母代码的有效载荷。

主要有效载荷分为五种轨道状态类别：低地轨道（“LEO”）、地球同步轨道（“GEO”）、中地轨道（“MEO”）、其他轨道与“缺失”。LEO轨道状态包括承载量不超过2000km的主要有效载荷。地缘系统包括主要有效载荷，其中承载量和潜流量位于地球同步高度2000公里（35786公里）以内。对于本报告，那些主要的有效载荷，以及将它们放置在LEO和GEO之间的海拔高度，被分类为MEO类别。轨道参数不在LEO、GEO或MEO轨道内的主要有效载荷，如月球、日心轨道或重心轨道内的主要有效载荷标记为“其他”。CSPOC目录中没有初始元素的主要有效载荷标记为“丢失”。

22个活跃的发射场

1.普列谢茨克航天发射场（俄罗斯）

普列谢茨克发射场是世界上轨道发射次数最多的太空港。作为苏联第一个洲际弹道导弹发射基地成立于1957年，其纬度接近南部的苏联工业基地，可以通过铁路到达，同时也可以保持其射程涵盖美国大陆的范围。作为世界上最北端的太空港，位于赤道以北62.9°处，普列谢茨克航天发射场无法直接向赤道轨道发射卫星，也无法向GEO发射卫星。

2.拜科努尔航天发射场（俄罗斯）

拜科努尔航天发射场，位于哈萨克斯坦南部，实际上由俄罗斯操作的航天港。1955年建立该发射场是为了支持R-7火箭发展；1957年发射世界上第一颗人造卫星Sputnik 1；1961年实现世界第一次载人航天，将宇航员加加林送入太空。苏联解体以来，俄罗斯以每年1.15亿美元的价格租赁该发射场。

拜科努尔是目前唯一一个支持载人航天发射到国际空间站的航天港。

2013年，俄罗斯总统普京指出，拜科努尔的航天港综合设施条件恶劣，道路崎岖不平、设备过时。因此俄罗斯航天局打算在未来几年将投资从拜科努尔转移到沃斯托奇尼航天中心。

3.卡纳维拉尔角发射场/肯尼迪太空中心（美国）

位于卡纳维拉尔角和肯尼迪航天中心的发射设施分别由美国空军第45空间联队和美国国家航空航天局运营，位于美国东部射程的顶端，其发射的导弹和火箭射程超过10000英里，可以从佛罗里达到印度洋。1949年，美国发射第一颗卫星以来，该地区的航天港负责所有美国宇航局的载人航天飞行任务。肯尼迪总统遇刺后，美里特岛上的NASA发射设施更名为肯尼迪航天中心（KSC）。其商业发射场拥有FAA授权，东靶场主要支持向东发射，以及用于到达国际空间站的向东北发射。

肯尼迪航天中心的车辆装配大楼（VAB），是世界上最大的建筑物之一，其设计用于组装垂直方向的土星五号火箭。照片来源：美国宇航局

4.范登堡空军基地（美国）

位于南加州范登堡空军基地（VAFB）的美国第二大交通枢纽，由于位置偏远，首次被选为中程和洲际弹道导弹试验基地。从该基地向西在太平洋上空发射的导弹可以安全地进行测试，而不必在加利福尼亚海岸附近的居民区上下飞行。由于有效载荷在向南或东南方向发射，可以在不经过美国和墨西哥人口稠密地区的情况下达到轨道高度。

从美国陆军营地的起源，到美国空军第30空间联队，范登堡空军基地长期服务于美国军事任务，而自20世纪90年代以来，也开始大量支持商业太空发射。1996年，美国联邦航空管理局（FAA）向哈里斯公司（Harris Corporation）颁发了场地运营商许可证，允许该公司租赁位于范登堡（Vandenberg）的商业发射台设施，统称为加利福尼亚州航天港。从此，该基地发射了大量极轨网络的通信卫星，包括铱星卫星都是从范登堡发射的。

范登堡位于美国西南角，严重限制了太空发射的轨道目的地。虽然VAFB发射的极性轨道卫星比世界上任何其他航天港都多，但较低倾角的轨道目的地（靠近航天港的34.6°纬度）在发射后需要进行轨道机动。而其他的空间站可以更直接地发射到较低倾角的轨道上，三分之二的航天器发射的最终倾角为80°到100°。如果不能向东发射，空间站的空间站也不能利用地球自转来有效地追踪高能地球同步轨道。

20世纪60年代，范登堡每年发射近30个有效载荷，远远超过1980年至2016年维持的5次发射。在过去两年中，商业发射活动的增加导致了总发射量的小幅上升，2017年和2018年共成功发射了9次轨道发射。

5.圭亚那太空中心（欧洲/法国）

建于1964年4月14日，法属圭亚那靠近赤道，地理位置优越，可以利用地球的优势，且可以向东、北方向发射，该地区景观也使得发射场免收地震和飓风的侵扰。圭亚那航天中心是世界上唯一一个使用来自两个不同国家（欧洲/法国）空间机构的车辆支持轨道发射的发射场。并成功发射了阿丽亚娜5号和维加火箭（唯一在用的欧洲运载火箭）以及2011年俄罗斯联盟号火箭，截止目前改发射场并未实现载人升空。

6.西昌卫星发射中心

西昌卫星发射中心（XSLC）是中国利用率最高的航天发射场。位于四川省中南部，于20世纪70年代建成，并于1984年1月首次用于将有效载荷送入轨道。在建造文昌卫星发射中心之前，西昌是中国唯一的发射场。该发射中心建造在人民解放军军事基地内，除了支持轨道太空发射外，还用于中国导弹试验，以及2007年的卫星武器试验等。

1996年2月，该发射场发生了一次重大事故。一架携带美国商业卫星的长征3B火箭在升空后偏离航线，平行于地面行驶22秒，然后坠入山坡，官方称有6人遇难。因此，西昌所在的人口稠密的内陆地区是其地理位置的缺陷，使得附近城镇和村庄可能位于发射落差区内。

7.酒泉卫星发射中心

位于中国甘肃省北部的酒泉卫星发射中心（JSLC）位于戈壁沙漠，距蒙古边境约200公里。成立于1958年，期间得到苏联支持。虽然酒泉卫星发射中心是中国最大的太空发射设施之一，但每年轨道发射次数不到三次。

2003年10月，酒泉发射中心发射的中国长征2F第一次实现载人航天，使中国成为第三个将宇航员送入外太空的国家，共支持了神舟计划的六次任务。在2011和2016年，酒泉还推出了中国的两个空间站 - 天宫一号和天宫二号。在中国军队的保护下，酒泉发射场隐蔽性很好，只能通过一条专用铁路进入。此外，中国政府证实，JSLC至少参与了一次反导拦截试验，发射了SC-19导弹的目标物体。用于2007年毁灭中国卫星的反卫星试验的相同武器系统。酒泉的发射场专门用于低轨卫星发射。

8.种子岛航天中心

建造于1966年，是日本的第二个太空港，仅次于内野村航天中心。位于日本最南端鹿儿岛县的谷仓岛上，负责日本所有的重型升空发射。1975年9月，随着N-1火箭首次成功发射，该航天港首次实现轨道发射。最近，日本的H-II发射系统已经开始用于支持对国际空间站的货物补给任务。种子岛的太空港已被用于发射具有各种轨道制度的主要有效载荷，包括LEO，GEO等任务。

9.太原卫星发射中心

太原卫星发射中心是中国第二古老的发射场，成立于1966年，于1988年9月首次成功将有效载荷送入轨道。主要用于将卫星发射到极地和近地轨道上，此外还用于测试洲际弹道导弹和潜射弹道导弹。

10.萨蒂什·达万航天中心（印度）

萨蒂什·达万（Satish Dhawan）是印度唯一的轨道发射设施，位于该国东部海岸。用于支持印度空间研究组织（ ISRO）稳定增加极地卫星运载火箭（PSLV）和地球同步卫星运载火箭（GSLV）的发射数量。过去10年里，支持重型升力PSLV和GSLV发射，平均每年发射三次。2017年使用PSLV发射104颗卫星，打破了太空发射轨道运行的最大数量有效载荷的记录。2018年，印度政府宣布印度人类太空飞行计划。该中心已用于向所有主要轨道发射物体，包括LEO，MEO，GEO和围绕月球和火星的轨道。

11.沃洛普斯飞行设施

位于弗吉尼亚州沃洛普斯岛的沃洛普斯，是拥有美国联邦航空局（FAA）许可的大西洋地区航天港，成立于1945年，是美国运行时间最长的火箭发射场。该空间发射设施由美国弗吉尼亚州商业航天局（Virginia Commercial Space Flight Authority，简称“VI”）运营。经过近二十年的亚轨道火箭试验，沃洛普斯岛上的太空港在1961年2月用固体燃料火箭实现了第一次轨道发射。从那时起，该设施已经用于30多次太空发射，包括从卡纳维拉尔角以外发射的第一颗美国月球探测器。2014年10月，一枚火箭在发射后几秒钟在发射台上爆炸，导致其中一个发射台损坏超过1500万美元，且一年没有进行任何发射活动。2018年，商业航天公司火箭实验室（Rocket Lab）选择了该发射场作为该公司第二个发射台。

12.鹿儿岛航天中心（日本）

东京大学的鹿儿岛航天中心，是日本的两个太空港之一。位于鹿儿岛南部地区，由JAXA空间科学研究中心空间与宇宙科学研究所运营，在连续四次火箭失败后，于1970年2月成功发射了第一个轨道有效载荷。自成立以来每年不超过两次成功的轨道发射。由于东面和南面是开阔的海洋，非常适合极地或30°倾斜的轨道。2018年，该航天中心被用来发射改进的SS-520探测火箭，这是迄今为止将物体送入轨道的最小载体。

13.雅斯尼发射基地（俄罗斯）

位于多巴罗夫斯基空军基地，是俄罗斯在奥伦堡州南部的一个航天港，距离哈萨克斯坦边境以北约40公里（25英里）。该基地于2000年代进行升级，以支持使用Dnepr运载火箭进行发射。自2006年首次轨道发射以来，一直专门用于近地轨道卫星发射，其大多数卫星都是极轨发射，需要在北部或南部方向发射。值得注意的是，向南发射Dnepr运载火箭会导致一级助推火箭落在土库曼斯坦，而第二段落在印度洋。

14.帕勒马希姆空军基地（以色列）

帕勒马希姆空军基地是以色列唯一的航天发射基地，于1988年9月第一次发射。由于该国规模较小，该航天港更接近城市。也是世界上唯一专门支持逆行轨道的航天港。向西发射主要是为了避免飞越其东部邻国。因此，以色列还在俄罗斯、中国、印度和欧洲的发射系统上进行卫星发射。该基地发射的大部分以色列卫星的未纳入CSPOC目录。

15.伊玛目霍梅尼航天中心

伊玛目霍梅尼航天中心原名Semnan航天港，是伊朗唯一的轨道空间发射设施。于2003年开始建设，比伊朗航天局成立早一年。2009年2月进行第一次成功发射。SAFIR发射系统采用的发动机由朝鲜转移到伊朗，是上世纪80年代和90年代两国导弹合作的重要历史的一部分。此后，该航天中心在2011、2012和2015年成功进行了三次轨道发射，均以55°到56°之间的倾角进入近地轨道。Safir后续的发射系统Simorgh目前尚未成功发射。2019年1月15日和2月5日分别进行了两次发射，但飞行器均未到达轨道。

16.东方港航天发射场（俄罗斯）

2007年俄罗斯宇航局宣布建设的东方港发射场是俄罗斯最新的航天港。同年斯沃博迪尼航天发射场完成了最后一次发射，并开始重建工程。分析这可能因为要开发一种新的运载火箭来取代老化的联盟号火箭。但在研制出新的飞行器之前，不会进行载人航天任务。自2016年4月东方航天发射场首次成功发射至今，该航天港仅发射联盟号运载火箭。报告显示，该发射场将在2019前至少再进行一次发射。

17.火箭实验发射场（新西兰）

位于新西兰北岛的火箭实验室发射场，是世界上最新的在用太空港，历时9个多月于2016年建成，由美国航天公司火箭实验室运营。该发射场只支持火箭实验室电子火箭的轨道发射。在2015年的一份声明中，该公司的首席执行官彼得贝克（Peter Beck）声称，该设施是为满足发射频率而建，每年可支持多达120次发射，这是拜科努尔和卡纳维拉尔角目前发射率的六倍。

18.太平洋航天港综合设施（美国）

位于阿拉斯加的太平洋航天港综合设施（PSCA）于1998年1月建成，原名科迪亚克发射综合设施，是美国联邦航空局（FAA）批准的第一个在联邦测试范围之外建造的商业航天港，由阿拉斯加航空发展公司（Alaska Aerospace Development Corporation）运营，但仅于2010年和2011年进行了两次轨道发射。PSCA的商业发射台适用于发射小型固体推进剂火箭，包括源自洲际弹道导弹的火箭。

该航天港位于阿拉斯加湾科迪亚克岛赤道以北57°处，是美国最北端的航天港。虽然该位置不适合发射到低倾角或高海拔地区，但南部和东南部的开阔水域使航天港能够有效地向极地和太阳同步轨道发射有效载荷。2014年一次导弹试验的失败导致航天港发射设施严重受损，将所有发射计划推迟了2年，但从那至今仍没有任何发射活动，但报告显示，一些商业太空公司正计划在2019年在该航天港进行发射。

19.西海卫星发射站（朝鲜）

西海卫星发射站，又称东仓里导弹基地，位于朝鲜西海岸，于2001年首次建成，是朝鲜唯一实现轨道发射的发射场。2012年4月，在尝试将有效载荷送入轨道失败后，于2012年12月成功发射了第一颗卫星。2016年2月，第三次尝试将朝鲜的第二颗卫星送入轨道。西海发射站位置优越，可以向南发射火箭，以避开日本和韩国。发射的两个有效载荷都处于极地低轨。

2018年3月西海发射站的商业卫星图像显示，该设施的测试活动有所减少。2018年7月新卫星图像也显示，该发射站正在拆卸，这可能是朝鲜承诺美国拆除其火箭发射的一部分。而CSIS于2019年1月发布的报告称，自2018年8月以来，垂直发动机试验台或轨道式加工大楼并未发生新的拆卸活动。

20.文昌卫星发射中心（中国）

海南岛文昌卫星发射中心是中国最新的发射场。位于中国最南端省份，是中国唯一一个能够支持中国最大运载系统“长征5号”的航天发射场。中国其余三个航天港是几十年前建造，并主要通过铁路运输火箭。而由于长征5号火箭体积太大，无法穿过传统的铁路隧道，因此必须使用专门的货运船经航运前往文昌。与之前的发射场不同，文昌发射中心可以向在附近城市驾车旅游的游客开放。

文昌卫星发射中心位于赤道以北19.6°处，是中国最南端的航天港，是中国向地球观测卫星发射有效载荷的四个航天港之一。2016年11月，该港首次轨道发射成功，标志着长征5号的首飞。2017年7月，长征5号第二次发射时，有效载荷到达轨道前发生故障。因此推迟了相关发射计划，并计划于2019年返回飞行任务。

21.罗纳德里根弹道导弹防御试验场/卡瓦佳林发射场

罗纳德里根弹道导弹防御（BMD）试验场也被称为卡瓦佳林发射场，是美国陆军在马绍尔群岛卡瓦佳林环礁上的一个太空港。虽然该岛上只有1400名居民，试验地点距离其居住地也非常偏远。该太空港位于赤道以北9度，是美国唯一的赤道发射设施所在地。

该港进行了两次赤道近地轨道的发射。此外，该发射设施还支持了2000年和2012年两次低地轨道发射。在三次失败后，由SpaceX制造的猎鹰1号成功地进入了近地轨道，标志着一家商业公司首次使用液体燃料火箭将卫星送入轨道。

22.罗老宇航中心（韩国）

罗老宇航中心是韩国唯一的航天港，于2009年6月建立。在寻求乌克兰和美国的财政支持未遂后，韩国航空航天研究所（KARI）于2004年与俄罗斯的khrunichev国家研究和生产航天中心合作，既使用俄罗斯火箭发动机，又建立了韩国的航天港。在2009年和2010年两次失败后，2013年1月30日，随着罗老-1（Naro-1）运载火箭的发射，罗老空间中心成为了一个活跃的航天港。

尽管自主发射技术的发展曾经是韩国政府的基石，但由于韩国航空航天研究所并没有得到政府的资金自助，所以无法满足其任务目标，其中包括2020年的月球任务。

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（全文完）

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