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李会超：新一代火箭悉数报到，上一代火箭还将坚守岗位
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李会超空间物理学博士，科普作者
最后更新: 2021-01-02 09:42:35【文/观察者网专栏作者 李会超】
2020年12月22日，长征8号火箭成功在海南文昌发射基地首飞。作为中国航天的年末戏，长征八号发射的顺利进行也标志着新一代长征火箭家族的全数亮相。在未来数年内，上一代长征火箭也将继续活跃在中国航天的舞台上，与新一代长征火箭工作托举中国航天的发展。
应用广泛的太阳同步轨道卫星
从有关报道看，长征八号是为发射太阳同步轨道卫星而量身定做的一型火箭。虽然名字里有“太阳”二字，但太阳同步轨道仍然是围绕地球的一种轨道。太阳同步轨道的高度一般在600-800公里，比载人航天器使用的300-400公里高度的轨道要稍高一些。太阳同步轨道的倾角一般比较高，卫星在工作过程中要经过南北两极上空。由于卫星轨道周期比地球自转的周期小很多，卫星每转一圈都能覆盖地球表面的不同区域。卫星数据积累一段时间后，就可以获得整个地球表面的情况，这是轨道倾角较低的卫星所无法完成的任务。
同时，为了使轨道平面相对太阳始终保持固定的取向，轨道平面每天向地球公转方向移动约1度，与地球绕太阳每天公转过的角度相等。这样，卫星经过地球上某个特定地点的光照条件总是相同的。例如，假如我国的某颗海洋卫星第一次经过南海某岛屿上空时，太阳高挂于正南方，那么这颗卫星下次光临该岛屿时，太阳也应该处于大致相同的位置。这为相关数据或情报的分析带来了方便。如果某国希望监视另一国军事基地的动态，显然应该在太阳同步轨道上部署卫星，并在需要监控的区域光照条件较好时飞临该地上空，获得相关的高分辨率数据。
工作在太阳同步轨道上的吉林一号光学A星拍摄的美国费城海军造船厂。由于太阳同步轨道的特点，这颗卫星每次飞临费城上空都能获得较好的光照条件。
我国的风云系列气象卫星有运行在静止轨道（风云二号、四号系列）和太阳同步轨道（风云一号、三号系列）的两种卫星配合工作。静止轨道卫星高悬于赤道上空、我国经度范围附近，对我国的天气形势进行监测。而太阳同步轨道卫星则在较低的轨道上获取分辨率更好的全球数据。除了气象卫星外，太阳同步轨道也是海洋、资源、高分等一系列对地遥感卫星的工作轨道，获取海洋、大气、水土、林木、矿场等自然系统和资源的全球分布与变化情况。当然，当把卫星上的有效载荷改装为军事用于的侦查仪器后，太阳同步轨道也是非常适用于军事侦查卫星工作的轨道。
风云系列卫星轨道示意图，风云3系列卫星工作在太阳同步轨道上。注意本图仅能标示轨道面的位置，轨道高度比例与实际不相同。
除了测地，太阳同步轨道也是用于“观天”的卫星理想的工作轨道。工作在晨昏交界线附近的太阳同步轨道的卫星，能够始终处于晨昏交界线附近，持续获得观察太阳的视角。日本的“日出”、”日落“和美国的TRACE等太阳观测卫星，都部署在这个轨道上。
模块化研发的新一代火箭
研发新一代火箭长征最迫切的需求，来自于未来大型、深空等“国之重器”级的航天器对火箭运载能力的需求。如果没有长征五号、长征七号火箭对我国火箭最大运载能力的提升，月球采样返回、航天站建设等标杆性航天任务都无法开展。在此需求的驱动下，新一代火箭攻破了诸多技术难关，实现了火箭燃料由更适于导弹部署的有毒常温材料，向更适用于航天发射的低温无毒燃料的升级换代。新一代大推力液氧-煤油发动机和液氧-液氢发动机，也让我国的火箭拥有了推力更加强大的“心脏”。
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 陈辰
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