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火箭发射也要“看天吃饭”

添加时间:2024-04-26 作者:胡利娟 来源:科普时报 点击:410 收藏 打印 字体:
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4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。新华社记者 李刚 摄

4月25日晚,神舟十八号载人飞船发射成功。由航天员叶光富、李聪和李广苏组成的神十八乘组,将以斑马鱼和金鱼藻为研究对象,实施国内首次在轨水生生态研究项目。此外,还将在微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域,开展90余项实(试)验。

火箭的成功发射,离不开对天气的把控。火箭发射需要考虑哪些气象条件?

“气象条件对火箭发射至关重要,必须考虑到温度、风速、能见度、降水情况等多方面的气象条件。比如,雷电天气对于火箭发射来说就很危险。”中国气象局气象探测中心首席科学家曹云昌介绍,火箭箭体采用了许多金属材料,遇到雷电或带电云团时,诱发高压电击的可能性很大。一旦高压电击损坏了火箭或飞船上的电子仪器,就会引发灾难性事故。因此,火箭发射要选择空域内没有雷电活动的时机。

高温高湿、有降水的天气也不利于火箭发射,因为发射台和火箭都需要保持干燥,避免过高的湿度影响火箭的性能。

此外,火箭也怕风。“从地表至距离地表80米左右高度上,风速和风向随高度的变化态势叫做浅层风,它对火箭的垂直转运影响很大。”曹云昌举例说,我国的长征二号F运载火箭在转运时,火箭头部装载的载人飞船加注了推进剂,而火箭自身却没有加注推进剂。一旦风速过大,“头重脚轻”的火箭很可能会失去平衡,引发事故。

在大气层中,风速最高的是距离地面8000米至15000米的高空风,它也会对火箭发射产生不利影响。当火箭飞到这段高度时,如果风速过大,或者大气中存在较明显的风切变(指风向、风速在水平或垂直距离上的变化)现象,就有可能使箭体弯曲变形,严重时会损坏其结构,甚至导致火箭解体。

“火箭发射通常需要满足地面风速小于每秒8米的要求,以确保火箭发射前稳定地固定在发射台上,减少发射时的风险。同时,空域内最大风速要小于每秒70米,以确保火箭在飞行过程中能够稳定飞行,减少因风速过大而导致的偏离目标或发射失败的风险。”曹云昌说。

火箭“出行”还需要大于20千米的水平能见度。发射时良好的能见度,有助于确保发射过程的安全性。天空中的总云量要保持在0到3成之间,避免云层对火箭飞行轨迹造成干扰。

“今晚神十八顺利升空,发射时就是具备了前述的这些气象条件。”曹云昌表示。

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