“胖五”發射“嫦五”,為何選在凌晨?

“胖五”發射“嫦五”,為何選在凌晨?

長征五號待在嫦娥五號前往發射塔架,等待發射。張森宇 攝

新京報快訊(記者 倪偉 通訊員 錢航)中國嫦娥五號探測器11月24日出徵,將在月球最大的月海風暴洋北緣的呂姆克山附近着陸,鑽取約2米深的月壤巖芯柱,採取2千克重的月球土壤樣品。

此次護送嫦娥五號登月的,是有“胖五”暱稱的長征五號火箭。“胖五”由中國航天科技集團有限公司一院抓總研製,是我國目前起飛規模最大、運載能力最強的運載火箭。“胖五”身高約57米,起飛重量約870噸,使我國現役火箭的運載能力提升2.5倍。有了長征五號系列,中國可以將更大更重的航天器送到太空,如嫦娥五號探測器、天問一號火星探測器,以及空間站的艙段。

“胖五”發射“嫦五”,為何選在凌晨?

嫦娥五號在測試中。圖/中國航天科技集團

發射不同的航天器,往往都有時間窗口的選擇。為什麼“胖五”發射嫦娥五號,要選擇在凌晨升空?

據中國航天科技集團一院長征五號研製人員介紹,首先是為了便於奔月軌道的設計。在火箭發射軌道設計上,要考慮到地月相對位置關係,因此相比通信衞星等發射任務,約束條件更多。此次發射嫦娥五號,要在滿足地球與月球位置關係的限制、火箭射向和滑行時間的約束、探測器地月轉移時間、返回器再入航程等條件下,選擇最合適的發射時間,也就是確定火箭的發射窗口。經過綜合考慮,長征五號火箭在凌晨發射最有利於奔月軌道的設計,可以滿足各種約束條件。

其次,是為了減少太陽活動對嫦娥五號的影響。“胖五”飛向宇宙的時候,正好地球把太陽光遮蔽住,避免有過多太陽輻射對嫦娥五號產生影響。太陽活動對於嫦娥五號來説非常複雜和麻煩,特別是爆發的太陽風會干擾電子信號傳播,影響地面科研人員對嫦娥五號的操控。

另外,晚上的天空雲層更少,有利於信號的傳播。天氣條件對於航天發射有重要影響,在“胖五”發射之前很多天,專家就開始對氣象進行深入研究,確保發生的時間段是最佳的天氣狀況。凌晨天氣狀況比較穩定,基本不會出現突然的天氣變化,有利於火箭發射。雲層更少,也就代表雲層更薄,更有利於信號的傳播,厚雲層則會阻礙電磁波的傳播,影響地面科研人員對嫦娥五號的控制。

同時,凌晨發射也可以方便觀測。在凌晨發射“胖五”,可更好地利用望遠鏡等天文設備,對觀察到的發射情況做出總結。如果是白天發射,強烈的太陽光使得天文望遠鏡無法看到火箭的具體情況。

歷次“胖五”發射中,地面科研人員都要對航天器進行實時跟蹤。 由於凌晨整體的環境亮度都比較低,運載火箭噴射着火焰飛向太空,非常顯眼和突出,有利於地面的光學和測量設備跟蹤到目標,收集相關信息。“胖五”選擇在這個時候發射升空,讓地面的探測儀更好地跟蹤嫦娥五號,科研人員能夠比較明顯地看到運行軌跡。晚上空氣比較涼爽,“胖五”的整流罩温度也可以更低。

火箭上一些設備的蓄電池的容量也是有限的,所以“胖五”飛行中還必須要有太陽光照。凌晨發射的“胖五”飛到數萬公里之後,蓄電池就得以最大的光照夾角獲得源源不斷的光照能源,使蓄電池可持續工作。

新京報記者 倪偉

編輯 陳思 校對 陳荻雁

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