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北斗三号压轴卫星与化学推进剂

2020年06月23日上午9时43分许，中国北斗卫星在西昌卫星发射中心发射成功。中国的北斗已成为世界的北斗，一流的北斗，服务全球用户。

北斗卫星导航系统组网完成可以摆脱美国GPS的依赖，使中国军队的武器更精准、定位导航也更精确，为国家的安全及经济的发展提供了助力。

“北斗”卫星导航系统是我国自主研发的一型区域性有源二维卫星定位与通讯系统，它也使得我国成为继美国的全球卫星导航系统，俄罗斯的格拉诺斯卫星导航系统，欧洲联合开发的“伽利略”卫星导航系统之后第三个拥有成熟的卫星导航系统的国家。“北斗”卫星定位系统可以在全球范围之内不受到任何干扰，为各类用户提供高精度，高可靠的定位，导航与授时服务，并且兼具短报文通信的能力。可以说，“北斗”卫星定位系统的出现，直接影响了我国各行各业的发展，使得我国的科学技术水平得到了很大程度上的推进。我国再也不用使用美国的全球卫星定位系统了。

导航卫星北斗卫星

目前我国长征火箭共有8个系列，主要负责同步轨道卫星的发射任务，是承担高轨道发射任务最多、发射成功率最大的火箭，在北斗卫星导航系统建设中立下了汗马功劳，被称为“北斗专列”，几乎每年都有发射任务，在发射北斗卫星任务中成功率做到了100%，高密度的发射也验证了长征三号甲运载火箭的可靠性，因此有着“金牌火箭”的美誉。

航天科技是一个国家的最高科技水平的凝结与代表。这其中同样包括了化学方面的高精尖科学技术。运载火箭以能够腾空升起，所依靠的正是化学推进剂。

火箭加注燃料北斗卫星发射

化学推进剂包含了燃料和氧化剂，燃料为飞船提供燃烧的物质以产生热排气，氧化剂则为燃烧的过程供氧。长征三号运载火箭所使用的化学推进剂，和前几次一样，动力燃料都是偏二甲肼，常规氧化剂为四氧化二氮。这种燃料的优点是便于储运，因为它们都是常温状态，可以长期储存。火箭发射时只要将这两种液体在发动机燃烧室混合即可，不需单独进行点火。

偏二甲肼：化学名称1,1-二甲基联氨，英文名：UnsymmetricDimethylHydrazine，缩写UDMH，分子式C2H8N2，是一种无色易燃液体。偏二甲肼有高比冲值，与氧化剂接触即自动着火。是导弹、卫星、飞船等发射试验和运载火箭的主体燃料。

四氧化二氮：英文名DinitrogenTetroxide，缩写为SYHE，分子式为N2O4，沸点21.2℃，液体、气体无色。但随着温度升高，分解出的二氧化氮增多，颜色加深，由褐色到棕红色。强氧化剂，有剧毒，有腐蚀性。凡是涉及燃料操作的工作，必须穿戴好防护服进行操作。

偏二甲肼的结构式四氧化二氮的结构式

火箭的顶端冒出淡淡的棕黄色烟雾。是由于燃料推进时，需要泄压排出部分四氧化二氮。虽然四氧化二氮是无色的，但它容易分解为红棕色的二氧化氮。二氧化氮再与空气混合，就呈现出了棕黄色的烟雾。当一切准备就绪，运载火箭点火后，偏二甲肼与四氧化二氮发生反应：

(CH3)2NNH2+2N2O4====2CO2+4H2O+3N2

反应所产生的能量形成巨大推动力，将火箭推向高空。于是便有了这“神箭冲天起，九霄会天宫”的壮观画面。

发射北斗三号的火箭是长征三号乙运载火箭，而该火箭的一级二级还有助推器用的都是N2O4+(CH3)2NNH2作为燃料，该燃料在燃烧时所产生的烟雾和尾焰就是红色的。发射过程中液态的N2O4蒸发，燃料箱泄压排出多余的气体，气体分解成棕红色的NO2。因此，在点火的瞬间火箭尾部喷射着红色火焰，同时伴随着滚滚红色烟雾。