天文史上的今天 | 卡纳维拉尔角发射的第一枚火箭

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卡纳维拉尔角，美国的航天门户。1950年7月24日，一枚“缓冲器-8”火箭（Bumper 8）从卡纳维拉尔角发射升空，标志着这里成为航天港历史的开端。

卡纳维拉尔角，美国最重要的航天门户之一

如果你对世界航天发射有些许了解，那你大概一定听说过卡纳维拉尔角发射中心（Cape Canaveral），这个位于美国最南端佛罗里达州的发射场，是美国航天发射的绝对主力，是美国最重要的航天港之一。

但这里发射火箭的历史，始于1950年7月24日。就在这一天，一枚“缓冲器-8”火箭（Bumper 8）从卡纳维拉尔角发射升空，标志着这里成为航天港历史的开端。

1950年7月24日，“缓冲器-8”火箭从卡纳维拉尔角发射升空

来源：space.com

在二战结束时，军用导弹和火箭技术仍然处于发展初期阶段，很多技术并不成熟，在这一时期，美国更多的火箭技术测试是在美国西南部新墨西哥州的“白沙测试场”开展的，但慢慢的，随着火箭技术的发展，白沙测试场的很多局限性便开始暴露出来了。

比如说，白沙测试场最大长度大约150多公里。从这里发射的火箭必须向上发射，然后稍稍朝向北部飞行，以便地面雷达和测控站能够捕获并追踪火箭轨迹。

但是导弹的射程越来越远，白沙试验场开始不够用了。美国军队需要更长射程的火箭，他们需要对这类技术进行测试。而一旦出现技术故障，火箭的坠落还不至于引发地面的严重破坏。海洋是很不错的选择。

美国最重要的航天港：白色区域为肯尼迪航天中心（载人航天），绿色区域为卡纳维拉尔角航天中心

来源：wiki

卫星图像

来源：ESA

这方面，卡纳维拉尔角是一个理想的位置。之所以选择这里，主要出于两方面的考虑：首先这里纬度较低（北纬28度），属于美国本土最南端的位置，纬度较低对于航天发射是十分有利的，有助于节省燃料，从而降低成本；另一方面，这里位于美国东海岸，旁边就是浩瀚的大西洋，落区非常安全。这方面各国的考虑都是一样的，我国在已经建成酒泉，西昌和太原三个发射场的基础上，在海南文昌新建第四个发射场，主要考虑的也是这几点因素。

地球自西向东自转，火箭从卡纳维拉尔角发射升空之后，顺着地球自转方向向东飞行，在此过程中得到地球自转的“助推”。相比之下，设在美国西海岸的爱德华兹空军基地，从这里发射火箭，如果要想借助地球自转加速，那火箭就要飞越美国本土人口较为稠密的大陆区域，而如果向海洋发射，那就是逆着地球自转方向，经济上不合算。

美帝之所以是美帝，是有原因的

来源：NASA

在上世纪1950年代开发的“缓冲器”（Bumper）火箭是一种探空火箭，是世界上最早发展起来的二级火箭之一。其基本原理是在一枚德国V-2火箭基础上，加装一枚美国自己研制的“女兵下士”（WAC-Corporal）探空火箭，利用这种构型来探索多级火箭技术。

在那之前，早期火箭，如德国V-2火箭，都是单级火箭，这在射程上会有很大的制约；而“缓冲器”是第一次尝试二级火箭技术。二级火箭技术会涉及两次点火，第一级火箭在地面点火，而二级火箭则会在一级火箭燃料耗尽并脱落后点火并继续飞行，这种“火箭列车”的思想，一般认为最早是由俄国的火箭技术先驱齐奥尔科夫斯基提出来的。

当时的美国喷气推进实验室（JPL）主任弗兰克·马里纳站在一枚“女兵下士”探空火箭旁

来源：wiki

俄国火箭与航天技术的先驱：齐奥尔科夫斯基

来源：wiki

为了把火箭加速到第一宇宙速度（7.9公里/秒），需要携带更多的推进剂，而这将极大增加火箭重量，反过来拖累了火箭的加速，这是一种矛盾；因此齐奥尔科夫斯基等人设想，通过多级串联火箭的形式，当第一级火箭燃料耗尽，就分离脱落，接着由第二级，甚至第三级火箭继续加速，通过这种方式来克服以上矛盾，基本上今天所有的火箭都是按照这个思路设计的。

“缓冲器”火箭一共发射了8枚，其中前6枚是在白沙试验场发射的，其中“缓冲器-5号”火箭最大高度达到了大约392公里，几乎达到了今天国际空间站和神舟飞船的飞行高度，这也进一步促使美国加速寻找新的测试场地。

2014年9月21日，卡纳维拉尔角，SpaceX公司的猎鹰9号火箭划过夜空

来源：wiki

2006年1月19日，卡纳维拉尔角，新视野号探测器发射，飞向冥王星

来源：NASA

2011年8月5日，卡纳维拉尔角，朱诺号探测器发射，飞向木星

来源：NASA

2011年11月26日，卡纳维拉尔角，好奇号火星车发射，飞向火星

来源：NASA

在“缓冲器-8号”发射60多年之后的今天，卡纳维拉尔角已经发展成为世界最主要的航天中心之一，这里进行的火箭发射累积已经超过3000次。

编者按：

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