台风一来,真能把火箭“吹跑”吗?
日期:08-25
在海南文昌航天发射场待发的嫦娥七号发射任务,因不满足发射条件被迫推迟。在北部湾海面徘徊的台风“紫檀”或是影响因素之一。台风对火箭发射的影响到底有多大?发射窗口期间隔为什么很长?扬子晚报/紫牛新闻记者就此采访了南京航空航天大学航天学院教授闻新。
扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子
台风对发射影响有多大?
会影响火箭相关跟踪设备的运行
今年第19号台风“紫檀”持续在我国北部湾海面回旋打转,有观点认为,台风的到来,是此次发射推迟的直接原因。闻新教授表示,现代火箭有一定抗高空风设计,台风过境后、天气转稳可恢复发射,但台风影响期间绝不冒险发射。海南文昌发射场因临海多台风,每次任务都会提前精准预判台风路径,严格规避恶劣天气窗口。
但这一次嫦娥七号的发射窗口期,正好赶上了台风“紫檀”到来的“正日子”。“发射不仅是火箭本身的问题。”闻新教授说:“发射时周围的设备需要维持运行,尤其是光学跟踪设备,对能见度有很高的要求。阴天发射不便于光学跟踪。”
“在此次台风来之前,航天史上发生过火箭升空后遭遇雷击的事件。”闻新解释,火箭起飞后虽然能够很快穿越云层,但雷电风险仍不能低估。火箭及其尾焰可能形成导电通道,甚至主动触发雷电,对供电、制导、遥测等系统造成干扰。因此,发射场通常会对雷暴云、电场强度和降水情况作出严格限制。云层和暴雨还会降低能见度,影响地面光学设备对火箭的观测。
为什么发射要等待“窗口期”?
嫦娥七号要去的是“无人区”,得算准了再去
闻新教授说,根源在于嫦娥七号的目标——月球南极的特殊性。月球南极的太阳高度角极低,太阳始终贴近地平线,低角度光照与崎岖地形相互叠加,会形成极为漫长而复杂的阴影。部分陨石坑内部,甚至终年不见阳光。闻新教授说,这就是为什么它被称为“极地无人区”的原因,“探测器要同时满足太阳能供电、温度控制、中继通信弧段等多个条件,这些约束叠加在一起,窗口自然就被压缩得极窄。”
针对网上“人类从未涉足月球南极”的说法,闻新教授也作了澄清。“严格来说,不是‘从未有航天器去过’。过去所有阿波罗航天员都只在低纬度地区活动,确实从未到达南极。但近年来已有无人探测器成功进入这一区域。”
但闻新表示,嫦娥七号要去的南极点,纬度比之前的任何航天器都要高。“真正的南极点,以及那些永久阴影区的陨石坑内部,至今仍未有探测器进行过实地勘察。这也是为什么它不能迁就一个普通的月相窗口的原因之一。”
为何发射场建在海南?
选择文昌发射是综合各项因素后的最优解
“台风总来海南,干脆在我们广西也建个发射点吧,我们台风比海南少。”社交平台上,有网友善意调侃。闻新教授告诉记者,大型航天器的发射,还真没办法建在海南文昌以外的其他省份。选址文昌的根本原因在于地理优势。“文昌靠近赤道,能更好地利用地球自转的线速度。赤道的自转速度最大,发射火箭时可以节省大量燃料。”闻新教授说,“另外,我们的长征五号火箭直径达到5米,如果走铁路运输,受限于铁路隧道的直径限制,火箭直径只能做到3.35米。而从天津走海运,就不受这个限制,可以直达海南。选择文昌,是综合考虑运载效率、运输条件、落区安全等因素后的最优解。”
尽管此次发射因天气原因推迟,但闻新教授认为,这恰恰体现了中国航天“稳妥可靠”的严谨作风。