神舟飛船為何總是選擇凌晨發(fā)射？

神舟飛船為何總是選擇凌晨發(fā)射？

2024年10月30日12時51分，神舟十九號載人飛船成功進(jìn)入太空，開啟新一段太空之旅。

神舟十九號載人飛船發(fā)射取得圓滿成功

回顧神舟系列飛船的發(fā)射歷史，我們不難發(fā)現(xiàn)，神舟飛船很多時候選擇在凌晨“出征”，而美國、前蘇聯(lián)等國家的載人飛船也同樣有不少在凌晨時段發(fā)射的，這是為什么呢？

天時

眾所周知，航天發(fā)射是一項(xiàng)極其復(fù)雜和龐大的系統(tǒng)工程，任何一個微小的誤差都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。因此，選擇合適的發(fā)射時機(jī)至關(guān)重要。而“天時”是影響發(fā)射成敗的最關(guān)鍵因素之一。

科研人員在綜合考慮判斷的基礎(chǔ)上，最終確定下來的一天中的某一個時間段會作為飛船發(fā)射的時機(jī)，這個時間段被稱為“發(fā)射窗口”。

神舟系列飛船的發(fā)射窗口之所以選擇在凌晨，最重要的原因是在漆黑的夜空中，噴射著火焰的火箭非常顯眼和突出。這種高對比度的視覺效果，使得地面的光學(xué)跟蹤測量設(shè)備能夠更輕松地捕捉到火箭的軌跡。相比之下，白天的強(qiáng)光和背景復(fù)雜性會大大降低跟蹤的準(zhǔn)確性。

神舟十八號載人飛船夜晚發(fā)射

而且，凌晨時分，氣溫相對較低，空氣密度較大。較低的溫度有助于減少火箭燃料的揮發(fā)，確保燃料的充分利用，從而提高了發(fā)射的成功率。云量也會直接影響到地面光學(xué)跟蹤測量設(shè)備的觀測效果。在云量較少的情況下，地面設(shè)備更容易捕捉到火箭的軌跡，從而實(shí)時監(jiān)測和調(diào)整飛行參數(shù)。凌晨時分，天空通常較為晴朗，云量較少，使得光學(xué)跟蹤設(shè)備能夠更準(zhǔn)確地捕捉到火箭的飛行軌跡。

風(fēng)速也是影響火箭發(fā)射的一個重要因素。強(qiáng)風(fēng)可能導(dǎo)致火箭偏離預(yù)定軌道，甚至引發(fā)安全事故。凌晨時分，尤其是深夜到清晨這段時間，風(fēng)速通常較小，氣象條件相對穩(wěn)定。

地利

除了氣象條件外，地面環(huán)境也是決定發(fā)射時間的重要因素之一。選擇在凌晨發(fā)射，可以有效地減少地面電磁干擾，確保發(fā)射過程的安全性和可靠性。

如今，現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展帶來了大量的電磁信號，這些信號可能對火箭的導(dǎo)航系統(tǒng)和通信設(shè)備產(chǎn)生干擾。電磁干擾會導(dǎo)致信號失真、數(shù)據(jù)傳輸錯誤等問題，嚴(yán)重時甚至可能影響火箭的正常運(yùn)行。凌晨時分，大多數(shù)地面通信活動處于低谷期，電磁環(huán)境相對安靜。選擇在這一時間段發(fā)射，可以有效減少地面電磁干擾對火箭的影響，確保發(fā)射過程的安全性和可靠性。

此外，在白天，機(jī)場、工廠、車輛等產(chǎn)生的噪音和振動可能對發(fā)射場的精密設(shè)備產(chǎn)生影響。凌晨時分，這些干擾源大多處于靜止?fàn)顟B(tài)，發(fā)射場周圍的環(huán)境更加寧靜。且凌晨時分的道路交通流量較小，便于實(shí)施交通管制措施。

選擇在凌晨發(fā)射，還可以減少對周邊環(huán)境的影響?；鸺l(fā)射時會產(chǎn)生巨大的噪音和煙霧，這些污染物可能對周邊居民的生活質(zhì)量產(chǎn)生影響。凌晨時分，大多數(shù)人已經(jīng)休息，噪音和煙霧對居民的影響較小。同時，發(fā)射場周圍的動植物也處于休眠狀態(tài)，受到的干擾較少。

人和

神舟飛船選擇在凌晨發(fā)射，還需要考慮航天員的生理和心理狀態(tài)。

通常情況下，航天員會在發(fā)射前幾小時進(jìn)入睡眠狀態(tài)，以確保在發(fā)射時處于高度集中和警覺的狀態(tài)，以應(yīng)對發(fā)射過程中可能出現(xiàn)的各種情況。盡管凌晨發(fā)射對航天員的生物鐘造成一定影響，但通過科學(xué)的作息安排和心理調(diào)適，這種影響可以降到最低。

神舟十九號航天員感覺良好

綜上所述，神舟飛船選擇在凌晨發(fā)射，是基于天時、地利、人和等多方面的綜合考量。如果要將預(yù)測時間精確到時、分，甚至是秒，就必須結(jié)合空間站運(yùn)行軌道、飛船入軌參數(shù)、火箭飛行彈道、空間預(yù)警、飛船與空間站交會對接的最優(yōu)策略等綜合考慮。

隨著神舟十九號的成功發(fā)射，中國航天事業(yè)再次邁出了堅實(shí)的一步。在未來，通過大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，我們可以更準(zhǔn)確地預(yù)測最佳發(fā)射時間。在這片璀璨的星空中，神舟飛船將繼續(xù)書寫屬于中國的航天傳奇，中國的航天事業(yè)也將繼續(xù)在星辰大海中砥礪前行，為人類文明的發(fā)展貢獻(xiàn)中國智慧和中國力量。

部分信息來源于央視網(wǎng)、中國軍號、人民網(wǎng)等

（科學(xué)性審核：劉勇，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員）

責(zé)任編輯：王磊