2024-05-04 07:42 分类：百家争鸣
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今天下午17时27分，海南文昌发射场，长征五号运载火箭搭载“嫦娥六号”探测器组合体在雨中成功发射升空。目前，“嫦娥六号”探测器组合体已经在飞向月球的路上，这是兔家月球探测计划中的重要一环。虽然“嫦娥六号”探测器组合体是“嫦娥五号”探测器的备份，但也作了许多新的改进，并且此次月球探测计划将首次在月球背面着陆，而后进行一系列科学探测活动，在采集两千克左右的月岩、月壤后返回地球。到目前为止，计划一切顺利，我们都期待着“嫦娥六号”探测器组合体数日后于月球背面成功着陆的那一刻。不过今天主要讲的不是此次月球探测计划，而是今天执行发射任务的时候，那场突如其来的大雨…
按照绿兔们的说法，刮风下雨还不打仗了？同样，刮风下雨就不发射火箭了？但是这个事情吧，还是得一分为二的看，毕竟相对于分秒必争的战争来说，火箭发射和航天任务首要考虑的是科学因素，而不是时间因素，虽然时间因素也确实无比重要。所以这里首先要从航天发射场的选址说起，我们知道，航天发射场场址的选择是发射场规划建设的基础和先决条件，是一项综合性、多学科的复杂系统工程，任何一个航天发射场场址的选择主要都是以航天器、运载火箭的发射使用需求作为选址建设的出发点和基础，涉及因素众多，主要包括安全因素、位置因素、气候因素和交通因素等。这里面安全因素是航天发射的首要条件，理想的航天发射场应选在地广人稀的戈壁、沙漠地带或者海边，因为即便火箭发射成功，中途掉落的残骸也可能危及周边居民的生命安全。特别是当发射载人航天器时，飞船逃逸的着陆场比正常返回的着陆场还重要，所以在以发射台为原点延发射方向的一个扇形面内要无建筑和人员，以便于航天员的逃生。
位置因素则是考虑火箭在发射过程中需要消耗大量燃料来达到离开地球表面的需求，这里如果能借助地球自转本身带来的速度就很关键。地球低纬度速度较高，赤道最高速度为465米/秒，高纬度速度较低，南北纬60°地区约为232米/秒。对于不同用途或类型的航天器及运载火箭，发射场的地理位置要求不同，一般来说发射自西向东的卫星和地球静止卫星最好更多借用地球自转，从纬度低的地方发射发射自东向西的卫星从高纬度出发则更容易克服地球自转。同样，气象因素则是考虑有利的天气条件对航天发射的现实需求，干旱少雨、雷电少、温差变化不大，风速小、湿度低、气候稳定的环境，不仅可以增加卫星的年试验周期和允许发射的时间，同时也有利于航天器的发射和跟踪。最后的交通因素则是考虑火箭发射所需的设备和仪器数量繁多，各部分零件很难运输，故而航天发射场对运输条件有很大依赖，通常发射场要选在靠近铁路沿线的平坦地区，这样修建铁路支线比较便利。另外也可选在靠近大型港口的地区通过水运运输，而且相比于铁路运输，水路运输不受隧道直径的限制。比如长征二号系列火箭由于受到铁路运输的限制，其组件的最大直径只能限制在3.5米，用水运的话就不存在这样的问题。
目前兔家共有四加一座航天发射场，其中酒泉发射场位于内蒙古与甘肃交界的巴丹吉林沙漠西缘，属温带沙漠性气候，全年干旱少雨，雷电日少，容易满足发射条件和监测条件，每年约有300天可进行发射试验，现主要担负载人航天发射任务。西昌发射场位于四川大凉山峡谷腹地，这里约北纬28.5°，纬度相对较低，距离赤道较近，通常发射地球同步轨道卫星等。如各类广播通信卫星、北斗导航卫星都从该发射场起飞，能让卫星入轨距离较近，并可充分利用地球自转，消耗较少的燃料就能到达预定轨道。同时，西昌属于亚热带高原季风气候，气候稳定，全年地面风力柔和适中，温度变化较小，常年平均气温为17℃，是我国年气温变化最小的地区之一。最重要的是几乎没有雾日，空气能见度极高，增加了发射的试验周期和允许发射的时间。太原发射场地处晋西北黄土高原，平均海拔1500米以上，若面临同样的飞行海拔高度，在这里发射的火箭起飞高度相当于在低海拔发射的火箭飞行了约20秒的高度，同时这里每年无霜期仅90余天，最低温度达-40℃，自然环境不如其他发射场，但特殊的经纬度使这里成为兔家近地、极地轨道卫星发射最理想的场所，所以太原发射场通常发射气象、资源等太阳同步轨道卫星。
文昌发射场位于海南省文昌市龙楼镇，是兔家首个滨海航天发射基地，也是世界上为数不多的低纬度发射场。相较于酒泉、西昌、太原等较高纬度发射场，在文昌发射场同型号火箭推力将会增加10%左右。此外，由于可以充分利用地球自转的能量，也可达到节省自带能源、延长运行寿命的目的。且相较于其他三个内陆卫星发射场来说，文昌发射场地处在滨海地区，临近的港口可以停泊运送大型火箭的船舰，通过海运方式火箭的大小不受铁轨的限制。另外，从海南岛发射的火箭，其发射方向1000公里范围内是茫茫大海，因此坠落的残骸也不易造成意外。而最后加一的那座发射场则是兔家的海上发射场，相比陆地发射场，海上发射场最大优势是可移动，可以移动到赤道0度附近发射，这样最节省火箭燃料，提高火箭运载能力。其次就是周围都是海，不用担心火箭残骸掉落产生事故。基本上呢，兔家这四加一座航天发射场各具特色、各有用途，但抛去其它因素不谈，仅以气象因素来论的话，不论哪座航天发射场都建设的有完备的气象保障体系。
因为在既定航天发射场选址之后，所决定发射成功与否的关键因素就在于发射的窗口期和气象因素。蓝星航天史上，不是没有出现过因为忽略气象因素而导致发射失败的先例，其中鹰家的“挑战者号”航天飞机发射失败的灾难性事故，就是在于气象因素的影响。由于“挑战者号”航天飞机发射当天发射场所在地区气温非常低，而且还伴随大风天气，导致运载火箭中的一个密封橡胶圈失灵，致使事故发生，最终导致七名宇航员罹难。所以，当火箭发射的窗口期同气象因素相冲突的时候，宁可错过窗口期，等下一个窗口期再发射，也不能去赌这个小概率的风险。虽说我们在发射场选址的时候都已经考虑到气象因素，但具体到每次发射仍旧需要慎之又慎，如果气象条件不允许，宁可推迟也绝不冒险，这是对科学的负责。不过与此同时，我们也在想尽办法去减少气象因素对火箭发射的影响，毕竟像环地轨道卫星以及航天器的发射窗口期很多，但是深空探测的发射窗口期则非常少，而且是越远越少。以去月球为例，受地月关系等因素所限，每年去月球的发射窗口期并不多，只有数天或者数十天，而且每个窗口期时间仅有50分钟左右，过了这个时间不是说不能去，而是要耗费更多的燃料和载荷，完全划不来。
而想要去火星的话则更困难，受地火之间引力轨道等影响，每隔26个月，也就是两年多才能等到一个去火星的发射窗口期，且每个窗口期中航天器能够被火星引力捕获的机会仅有一次，而这个窗口期中的窗口期更是只有半个小时。试想，如果好不容易等到发射窗口期，结果受气象因素影响无法发射，那么下一个发射窗口期的等待时间少则数月、多则数年，而如果下一个发射窗口期“点儿”还是这么背的话，这就不知道要等到何年何月了…所以，越是重大的太空探索任务，越需要确保发射窗口期的气象因素符合发射条件。为此，从最初的航天计划开始，我们就全力打造金钟罩一般的气象保障体系，通俗的说，就是确保难得的发射窗口期气象条件能够满足发射条件。当然，这话说的很轻巧，但做起来何其不易…不过其中艰辛这里不再一一表述，总之就是目前我们已经拥有领先蓝星的气象保障体系，能够确保兔家的太空探索任务不错过任何一个难得的窗口期。就像这回的探月任务一样，虽然突遭暴雨来袭，但并没有影响到发射任务的实施，正如海岸上成千上万观看发射的民众一样，瓢泼大雨依旧熄灭不了大家爱国的热情…
月球，只是茫茫星河、遥遥星汉的起点，我们的未来在宇宙的深处，在无垠的星空。所以，做好脚踏实地的事，坚持仰望星空的信念，一步一个脚印，扎实向前向前再向前。
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