神箭即将飞天

万众瞩目的神舟十四号船箭组合体,在酒泉航天基地已被转至发射区,目前正在开展各项检查测试等工作,而远在太空的中国空间站,也先后进行了两次轨道调整,看起来“好事”确实很近了。

神舟十四号发射在哪呢(神舟十四号即将发射)(1)

为什么要从酒泉起飞?

神舟十四号的起飞地依然选择在酒泉。酒泉卫星发射中心又被称为“东风航天城”,深居巴丹吉林沙漠腹地,额尔济纳河岸边。

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周边尽是荒漠戈壁,地势广袤平坦,人迹罕至。这样的发射场,有两大得天独厚的优势。

1、考虑航天员的安全

作为航天员的“专列”,安全性无疑是摆在第一位的。通常,火箭发射最容易出故障的时段是起飞段,一旦出现危情怎么办?

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在长二F火箭顶部有一根瘦长的“避雷针”——逃逸塔。假如火箭在上升过程中,突发意外情况,逃逸飞行器就会像“拔萝卜”一样,带着航天员所在的返回舱,迅速远离故障火箭

为了便于航天员逃生,以发射台为中心,顺着发射方向,航天专家会计算出一个扇形面,要求在这个区域内,没有建筑物以及人员。

这样既能避免返回舱紧急着陆时,因撞到特殊地形受损,威胁航天员的安全。同时也能防止返回舱在降落时砸到人或者住房。

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中国科学院院士、长二F火箭原总设计师刘竹生表示:“飞船逃逸的着陆场比正常返回的着陆场还重要。中国载人火箭发射一般向着东偏南方向发射,太原、西昌两大卫星发射中心在这一方向上均有人口稠密、地形复杂的地区,而酒泉卫星发射中心东南方的地貌则以沙漠、戈壁为主,是着陆场的不二选择。”

2、配套辅助条件好

酒泉发射场是我国组建最早的航天发射场,经过多年的建设,测控通信系统、运输系统以及生活基础设施等,都比较完善。

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酒泉5020工位,建于1965年,我国第一颗卫星“东方红1号”就从这里起飞

我们知道,火箭起飞后,为了准确跟踪获取火箭轨道参数,测控通信系统的布设非常关键。从酒泉出发往我国东南沿海,距离达2500公里,沿着这条线,可以布局多个地面测控站,测控起来就非常方便。

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这里的气候条件也很好。因地处我国西部的大沙漠地区,干燥少雨,一年中大部分时间是晴天,基本消除了雨水、雷电给火箭发射带来的影响,发射窗口的选择会更加灵活。

什么是发射窗口?

“发射窗口”,简单说就是允许火箭发射的时间范围。对运载火箭本身来说,并没有很严格的时间限制,但如果用运载火箭来发射航天器,就不能随时发射了。

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每种航天器承担的任务不同,要求和限制条件也不一样,并不是按下发射按钮这么简单,要考虑的因素很多。

比如前面说到的天气状态,天气不好,就必须避开,不能冒险发射,尤其是发射神舟十四号这样的载人飞船。

再比如,目前的载人飞船、卫星等航天器大多采用太阳能电池组供电,为了让航天器入轨后,立刻能启用太阳能供电系统,地面发射的时间就要选好。也就是说,要让航天器在入轨后,有最佳的阳光照射。

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所以,在每次发射之前,航天科研人员都会对发射时间进行十分细致的计算。算出来的允许火箭发射的时间,是一段一段的,类似一个个“天窗”,火箭只能从这些时间窗口出去,所以形象地称为“发射窗口”。

这个时间窗口有宽有窄,宽的可以用天计,窄的只有几十秒,甚至是零窗口。

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中国首个交会对接任务,神八与天宫一号,对接前相对位置偏差不能超过18厘米

我国发射神舟八号飞船时,为了完成与天宫一号的对接,要求神八被发射到与天宫一号共面的轨道,对火箭入轨精度有很高的要求,最终就变成零窗口发射,即当天宫一号经过发射点上空后的某一秒,火箭必须准时点火起飞,否则就会错过对接的时机。

万事俱备,只待“窗口”?

目前神舟十四号船箭组合体到达发射场后,还需要进行相关的测试以及检测工作,这些都需要时间,是必不可少的,似乎不是专门在等时间窗口。

但从另一个角度来看,也可以说是在等时间窗口。

因为专家们早已计算出最近比较合适或者说是最佳的时间窗口。然后以这个时间窗口为基准,往前倒推,安排相关的工作进度。

有数据显示,天宫空间站在北京时间5月31日下午进行了第二次轨道调整,较之前的轨道抬升了3千米左右。而第一次的轨道调整在5月13日,当时天宫空间站的近地点轨道抬升了约10千米。

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事实上,国际空间站也经常调整轨道。比如就在去年9月24日,国际空间站调整轨道高度,下降了1200米,目的是迎接“联盟MS-19”飞船的到来,这艘飞船上载有首部太空影片摄制组的成员。

空间站调整轨道就是为了方便交会对接。

交会对接是相互的,地面火箭发射可以选择好的时间窗口,以便顺利完成对接。而空间站也可以通过调整轨道来创造一些理想的窗口,更好地与飞船对接。

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此外,中国载人航天工程办公室在5月31日公布了中国站TLE轨道根数,主要是为了各国航天机构可以计算出中国空间站的轨道,避免各国航天器之间的“意外”碰撞,保证中国空间站的安全。

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当然,通过这个数据,研究人员也可以计算出空间站何时过境酒泉发射场,由此推断出近期发射的时间窗口。

总结

总之,即便是万事俱备,时间窗口仍然是无法绕开的关键因素,理想的发射时机不到,该等的还是要等。时间窗口通常会提前一段时间计算出来,现在远望3号以及远望7号海洋测控船已相续出发,海面上情况复杂,没事不会多逗留,也是算好时间出发的。

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神箭入位,整装待发

目前官方巳公布发射时间,6月5日,上午10点40分,零窗口准时发射!

让我们预祝神舟十四号飞天成功!

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