2021年6月17日9時22分，神舟十二號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功點火發(fā)射，這個時間點如此精確，可謂是航天專家們精心挑選的“良辰吉日”！你知道為什么在火箭發(fā)射時間上如此煞費苦心嗎？發(fā)射時機又與哪些因素有關(guān)？想解答這些疑惑，首先需要了解“發(fā)射窗口”。

什么是“發(fā)射窗口”？

航天器的發(fā)射需要選擇相應的發(fā)射時機。允許航天器發(fā)射的時間范圍稱為發(fā)射窗口。航天器發(fā)射窗口的確定,需要考慮航天器的運行軌道、航天器的工作條件、天體運行條件、空間碎片規(guī)避、地面跟蹤測控通信和氣象要求等因素。

航天器的發(fā)射窗口一般有三種類型。

1）年計窗口。它是以指定的某一年內(nèi)連續(xù)的月數(shù)形式表示，適用于行星際探測任務。如天問一號火星探測器搭載的祝融號火星車，它的發(fā)射窗口就是年計發(fā)射窗口。地球和火星之間距離最近的時候是每26個月才有一次，在這個時候發(fā)射火星的探測器能夠更快速，也更節(jié)省燃料，同時借助火星引力來幫助其抵達預定軌道。

??天問一號火星探測器發(fā)射升空

2）月計窗口。以確定的某個月內(nèi)連續(xù)的日數(shù)形式表示，適用于行星和月球探測任務。比如我國此前發(fā)射的嫦娥探測工程中的嫦娥一號到嫦娥五號月球探測器，基本上都是在一個月的月初或是月下旬發(fā)射。

??嫦娥五號月球探測器發(fā)射升空

3）日計窗口。以某日內(nèi)某時刻到另一時刻的形式表示，適用于衛(wèi)星、飛船和空間站等航天器的發(fā)射。如果是衛(wèi)星的發(fā)射，在發(fā)射窗口的時間選擇上，只要運行軌道傾角、航天發(fā)射的氣象條件等符合發(fā)射需要即可，它的發(fā)射窗口時間一般較長，基本在幾個小時左右。但是對于載人航天器來說，則大為不同，載人航天器需要同時滿足飛船正常工作條件和航天員的安全及救生要求，它的發(fā)射窗口時間更為精確。

??神舟十二號載人飛船發(fā)射升空

為什么采用零窗口的快速交會對接

神舟十二號載人飛船在發(fā)射后有一個重要的任務，就是與天和核心艙完成太空“牽手”。神舟十二號載人飛船要對目標飛行器---天和核心艙進行追蹤，使兩個飛行器在同一時間、以相同速度到達空間的同一點，并完成兩個飛行器的空間對接。對于天和核心艙而言，地面的神舟十二號發(fā)射時間會直接影響到交會對接的速度和成功與否，這種對交會對接時間要求極其嚴格的發(fā)射窗口叫做“零發(fā)射窗口”，意味著火箭點火起飛的時間和預定發(fā)射時間的偏差不能超過一秒。

是不是光聽起來就很復雜了？實際操作更是不易，因為要對接的天和核心艙仍處于繞地球的高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，而地面發(fā)射的神舟十二號要找到最精準的對接時間點進行點火發(fā)射，一切要分毫不差。在飛船發(fā)射升空、進入預定運行軌道后，地面測控站會測量神舟十二號與天和核心艙之間的軌道傾角差值、飛行速度以及高度等差值位，然后發(fā)送測控指令，讓神舟十二號進行變軌加速等機動動作。此過程要保持二者的速度、高度零誤差后，神舟十二號才會啟動對接系統(tǒng)，實現(xiàn)空間交會的快速對接。

發(fā)射時機如何確定？

1）要考慮火箭、飛船發(fā)射氣象條件的影響，即根據(jù)天氣預報情況，選擇滿足火箭、飛船發(fā)射要求的時機。

2）要根據(jù)火箭、飛船、發(fā)射場、測控等系統(tǒng)的實際準備情況，將發(fā)射時間定在各系統(tǒng)滿足發(fā)射條件后的時段。

??“神十二”發(fā)射任務期間發(fā)射場晴空萬里、

3) 要考慮地面跟蹤測量系統(tǒng)的工作條件要求，比如遠洋測量船工作海域的天氣情況、海浪情況，發(fā)射場光學測量設備的能見度、太陽角度等。

4) 要考慮發(fā)射場、著陸場對航天員搜救的要求，如選擇的發(fā)射時機要有利于救生的準備、落點的預報和搜索，著陸場不能有大風、沙塵、雷電等惡劣天氣。

發(fā)射的成功在分秒之間

而它背后所依托的

是多少個航天人的日日夜夜

精密計算求得分毫不差

全局把控確保百不失一

沉潛下心等待最佳時機

面對零發(fā)射窗口的苛刻條件

中國航天人用追求極致的態(tài)度

交出了一次又一次

發(fā)射成功的完美答卷

向中國航天人致敬！

祝福中國航天！

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