飛天雷鳴海嘯 發射擇機有道

每一次發射前的報道時，通常會看到這樣的文字：“火箭已準備就緒，將於近期擇機發射”。加上幾天前長征八號運載火箭的發射時間比預計的推遲了兩天，大家就好奇了，這個擇機，擇的到底都是些什麼？是什麼影響着火箭的最終發射時間？

擇機發射，其實是滿足發射窗口的最低發射條件。最低發射條件規定火箭能夠滿足任務需求，至少要滿足的一些必要條件，主要分為火箭自身條件和外部條件。

日常生活中，人要出遠門，可能要先檢查一下自己的身體狀況，確認有能夠出行的身體條件和能力。火箭也是一樣，出廠前要做各種體檢。不僅如此，到了發射場，火箭還要再次進行狀態確認，就像運動員在比賽前要做一些熱身運動一樣，使其符合上場條件。這就是擇機的第一因素，火箭自身指標滿足發射條件。

身體健康條件滿足的同時，還要看看天氣是否適宜出行，避開狂風、暴雨、雷電等惡劣天氣，這就是火箭擇機發射的環境因素。

火箭發射是一項高風險的複雜系統工程。設計之初，設計師們會對火箭自身進行防雨、抗電磁干擾、抗強風等設計，以減少環境因素對火箭的影響。每型火箭所能抵禦環境因素的數值，和設計過程中火箭能抵抗的量級是相匹配的。

自然環境多變而不可控，一旦這些因素超出了發射預期標準，就可能會對箭體造成損壞，影響火箭任務的成敗。

歷史上就有因天氣導致航天事故的慘痛教訓。1987年3月26日，美國用宇宙神/半人馬座運載火箭發射一顆高價值軍用通信衞星時，遭遇雷雨天氣，閃電擊中火箭導致發射失敗。1986年1月28日，“挑戰者”號航天飛機不顧嚴寒天氣和火箭工程師的警告強行發射，助推器上的橡膠圈受冷硬化損壞，導致推進劑泄露、航天飛機爆炸，7名宇航員遇難。

諸多環境因素中，高空風對發射的影響較為突出。高空風一般距離地面4到20公里，火箭飛到這段高度時，如果風速過大，很可能使箭體彎曲變形，嚴重時甚至會損壞火箭結構甚至導致解體。因此，高空風預報對火箭飛行安全至關重要。

剛剛首飛的長征八號遙一火箭，也差點與高空風“擦肩”而過。長征八號遙一運載火箭副總設計師吳義田透露：“在發射前，我們預測到發射場上空高空風比較大，不適合發射。根據氣象預報的結果，將原計劃的發射時間往後推遲了兩天。”

近年來，中國運載火箭研究院一直在開展相關研究，採取了一系列的措施降低高空風對火箭發射的影響，在火箭設計階段就根據統計風場數據開展針對性設計。每次發射前對發射日高空風進行測量和預報，結合實測風場數據對火箭飛行軌道進行優化調整，避免火箭在風場內高速飛行時承受的載荷超過火箭允許的範圍。

目前，世界各國的很多火箭在發射時都會受到這些氣象因素的影響，但只要在發射前做好完善的預案准備工作，提前做好氣象觀測，根據天氣條件確定最終的發射窗口，就能有效避免惡劣天氣對於發射任務的影響。

自身條件滿足了，外部因素也考慮到了，行李箱裝好出發！

等等！想想是不是還忘了一條最關鍵的因素，有沒有時間出行。這就是火箭擇機中一條最關鍵的“機”——發射窗口，就像我們出門旅行一定要選好出行的時間。

一般航天愛好者都知道，火箭的“乘客”，如衞星、飛船等有效載荷，必須選擇特定時間進行發射，因此，有效載荷的不同，決定了火箭發射時間。這個時間範圍，被形象地稱作“發射窗口”。

發射窗口寬度因“星”而異，近地軌道衞星一般為“日窗口”，每天都會有；月球探測器為“月窗口”，每月都有，但只有那麼幾天。而有行星、小行星和彗星等地外天體交會需求的探測器則為年窗口，那就是一年甚至幾年才能遇到一次了。

比如長征五號遙五火箭的發射任務是運送探月工程嫦娥五號探測器至地月轉移軌道。它的發射窗口時間，就要考慮地月位置關係等因素，就是“月窗口”了。

除此之外，影響火箭發射的條件其實還有很多，比如，何時發射更加方便地面觀測，何時發射便於地面測控，何時發射便於飛船的着陸回收等等。擇機就是要選擇這些內容，考慮各方面的要求並經綜合平衡後，以確定最適合的火箭發射時間。