目前,“嫦娥二號”及長征三號丙運載火箭已“進入”移動塔,技術人員正進行常規(guī)測試,在發(fā)射之前,還有一個環(huán)節(jié)至關重要——
9月26日,西昌衛(wèi)星發(fā)射基地移動塔向2號固定發(fā)射塔靠攏,順利完成了第三次合練的“嫦娥二號”衛(wèi)星及長征三號丙運載火箭“進入”移動塔,專家和技術人員繼續(xù)對“嫦娥”及運載火箭進行常規(guī)測試。盡管官方尚未公布發(fā)射時間,但已有媒體揣測,該衛(wèi)星的發(fā)射窗口就在10月初。
何為發(fā)射窗口?發(fā)射窗口是指運載火箭發(fā)射比較合適的時間范圍,這個范圍的大小也叫做發(fā)射窗口的寬度。對于航天器而言,發(fā)射窗口的選擇至關重要。
確定發(fā)射窗口需遵循九項條件
科技日報記者從中國運載火箭技術研究院網(wǎng)站了解到,早期火箭的發(fā)射窗口是根據(jù)光學觀察條件來確定的,發(fā)射時間一般選擇在凌晨或傍晚,這時太陽處于地平線的位置上,陽光能照射到火箭,而大地處于比較暗的環(huán)境中,產(chǎn)生較大的反差,形成較好的光學觀察條件,以便對火箭飛行進行光學測量研究。
應用衛(wèi)星出現(xiàn)后,衛(wèi)星對發(fā)射條件的要求更為復雜,這時光學觀察條件成為極為次要的條件。由于衛(wèi)星的功能、用途各不相同,各類衛(wèi)星對運載火箭發(fā)射條件有不同的要求,相應發(fā)射窗口也不盡相同。
一般來說,發(fā)射窗口主要有下列約束條件:太陽照射衛(wèi)星飛行下方(星下點)地面目標的光照條件(如氣象、資源等衛(wèi)星);衛(wèi)星太陽帆板與太陽光線的相對關系(太陽能電池供電的要求);衛(wèi)星姿態(tài)測量精度要求的地球、衛(wèi)星、太陽的幾何關系;衛(wèi)星溫度控制要求太陽只能照射衛(wèi)星某些方向;衛(wèi)星處于地球陰影內時間長短的要求(太陽能電池供電的要求);著落回收時間的要求(如返回式衛(wèi)星、載人飛船等);對衛(wèi)星軌道面的特定要求(如移動通信衛(wèi)星星座、軌道交會、軌道攔截等);地球與目標天體相對位置的要求(如月球探測器、行星探測器等);其他如地面跟蹤測量條件、氣象條件等。
確定發(fā)射窗口,實際上是根據(jù)約束條件來確定飛行軌道與特定對象(如太陽、月球、交會對象等)之間的相對位置,同時也選擇適當?shù)陌l(fā)射環(huán)境條件。
各類衛(wèi)星發(fā)射窗口各有規(guī)律
根據(jù)各項約束條件,各類衛(wèi)星的發(fā)射窗口也各有規(guī)律。
資源衛(wèi)星、照相偵察衛(wèi)星、中軌道氣象衛(wèi)星等,要求對地面目標區(qū)域有較好的光照條件,發(fā)射窗口要選擇在白天。載人飛船除了要對地觀察外,同時要求在白天返回著落場,因此發(fā)射窗口也在白天,其發(fā)射窗口寬度則要受到姿態(tài)測量和溫控的制約,另外衛(wèi)星運行區(qū)域和載人飛船著落場區(qū)的氣象條件也是發(fā)射窗口需要考慮的因素。地球同步衛(wèi)星(包括地球同步通信衛(wèi)星、地球同步氣象衛(wèi)星等)的發(fā)射窗口主要取決于太陽角、地影、日地張角、地面測量等約束條件,因此它與太陽位置、衛(wèi)星姿態(tài)、軌道、衛(wèi)星控制方式(自旋穩(wěn)定方式或三軸穩(wěn)定方式)、軌道變軌方式、衛(wèi)星的布局形式以及地面站位置等有關。