前沿 | 发射在即，美国登月火箭发射台3次遭雷击！

美国新一代登月火箭“太空发射系统”拟于29日首次发射升空，却在发射前48小时倒计时开始后遭遇雷雨天气，发射台3次遭雷击。

据英国《新科学家》杂志网站报道，经过十多年研制、多年延误及数十亿美元预算超支，美国国家航空航天局（NASA）计划于8月29日执行阿尔忒弥斯1号任务，并首次使用有史以来最强大火箭——太空发射系统（SLS）进行发射，这是对NASA预计于2025年开展的载人重返月球计划的一次重大考验。

天气因素对火箭发射到底有多大影响

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众所周知，天气因素对于航天航空至关重要，即便是运营已经非常成熟的商业航空班机，也会因为恶劣天气而延误或取消。相比较而言，更为娇贵的运载火箭，需要选择良好的天气来完成发射就不足为奇了。

在世界各国的航天发射过程中，都要严格遵守一套叫做“火箭发射天气标准”的规则。这套规则规定了各种气象条件，如果没有特殊的任务要求，不满足其中任何一条就必须推迟火箭的发射。

“在火箭发射窗口内可能出现的雷电、降水、风力风向和云量等气象要素，都有可能影响运载火箭的正常发射。”西昌卫星发射中心高级工程师江晓华介绍，在各类恶劣天气中，雷电是最让航天人头疼的。道理很简单，火箭由很多精密的电子仪器构成，而且在飞行过程中需要大量的地面雷达遥测信号，雷电很容易导致电子仪器短路和失效。雷雨云也会极大干扰地面遥测信号，从而使得控制火箭变得困难重重。

美国国家航空航天局（NASA）规定，如果在发射场半径8公里范围内发生闪电的可能性超过20%，火箭就不能加注燃料；如果在飞行路径16公里范围内观测到闪电，就不能发射。

世界上不少航天发射场都是临海而建，气象活动复杂，雷电天气也更多。因此，运载火箭在发射前的气象工作大多是围绕监测电场活动进行的，一切都是为了确保不会因一点点火花带来灾难。此外，雷电袭击所产生的强大能量甚至可以击毁火箭。

1987年3月26日， 美国的宇宙神/半人马座火箭发射一颗价值超过10亿美元的通信卫星。发射40多秒后，火箭被雷电击中，包括火箭偏航控制元件在内的诸多器件发生故障，导致火箭在空中自爆，任务失败。

除了雷电以外，高空强风也是运载火箭要尽力避免的。也许有人要问，火箭飞得那么快，还害怕风把它吹跑了？实际上，火箭在发射过程中，并不是一直笔直冲向天空，当它到达一定高度后便开始执行“程序转弯”，从而达到任务的轨道倾角要求。在此期间，火箭需要经历复杂的转向和姿态控制，而过大的风速甚至剧烈变化的风向，都将直接影响控制精度。所谓“失之毫厘，谬以千里”，起飞阶段的火箭对于控制精度要求极高，因此必须尽量减小强风天气对火箭的影响。

欧洲航天局著名的“罗塞塔”号彗星探测器，需要在茫茫太空中花十年时间追上探测的目标——丘留莫夫-格拉西缅科彗星。这次任务也是一路坎坷：先是因为阿里安火箭的故障被延期近一年，临近新发射窗口时，又因为高空大气的强风推迟24小时，科技人员宁愿修改设计轨道也不冒险强行点火发射。另外，少见的极寒天气也可能导致火箭发射任务推迟。无论是火箭推进剂正常发挥效能，还是发动机正常点火工作，都需要保持一定的设计温度，不能偏离太多。特别是火箭上一些需要产生相对运动的开关、活门等部件，如果处于低温情况下，可能会产生卡滞等情况，影响正常发射任务。此外，火箭上的一些特殊材料，如橡胶、塑料等，如果偏离设计温度太多，性质也会发生较大的改变，对火箭安全极为不利。如果极寒天气严重，箭体出现结冰，就会影响火箭的正常发射。

整理：黄成杰

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