解鎖觀看火箭發射的正確姿勢

2020-07-23     國家地理中文網

原標題:解鎖觀看火箭發射的正確姿勢

火箭發射這樣一個

集高精尖技術為一身的「神操作」

如果身在現場的你

看到騰空起飛的火箭

只會發出「哇!快看!」

「哇!好亮!」「哇!聲音好大!」

之類的驚呼

那就枉顧這枚價值不菲的火箭咯~

那麼,作為一枚專業「吃瓜群眾」

如何在看火箭發射時顯得與眾不同呢?

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首先我們要選一個最佳觀看場地

那麼問題來了,去哪裡?

中國目前有4大航天發射場

酒泉、西昌、太原、文昌

小編最推薦的是文昌航天發射場

這是國內首個開放性濱海航天發射場,也是世界上為數不多的低緯度發射場之一。其選址不僅具有緯度低、射向寬、安全性好、運輸限制少、綜合效率高等優勢,而且建設之初,地方政府就為其繪製了「航天旅遊」的設計藍圖。這裡可以發射長征五號系列火箭與長征七號運載火箭,主要承擔地球同步軌道衛星、大質量極軌衛星、大噸位空間站和深空探測衛星等太空飛行器的發射任務。自2016年建成並投入使用至今,文昌航天發射場已經進行了7次發射,其中長征五號系列4次,長征七號系列3次。

酒泉、西昌和太原三個航天發射中心較為偏遠,相比來說,位於海南的文昌有著絕佳的椰海風光,任何人都可以來到文昌,坐在沙灘上,吹著海風,近距離一睹火箭發射的壯觀景象。酒店陽台,還是沙灘海邊,具體選擇哪個觀看火箭的位置,就隨君選擇了。

陳肖/攝

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接下來

我們就來解鎖觀看

火箭發射的正確姿勢

好好說一說火箭發射的三大看點

看點一

發射前文昌發射場有兩個發射工位,站在發射場東邊的海灘上看,左邊是用於發射長征五號運載火箭的一號發射工位,右邊的發射長征七號的二號發射工位。火箭在總裝廠房組裝好之後,通過地面軌道系統轉運至發射工位上。長征五號運載火箭從到達工位至發射前約6小時,火箭一直被迴轉工作平台包裹著。迴轉工作平台可以為火箭遮風擋雨,為工作人員提供工作空間。

陳肖/攝

發射前約6小時,塔架抱臂打開,此時,你就能看到通體潔白的火箭「本尊」了。細心的你會發現,火箭箭體上正在冒煙。別擔心,冒煙是因為長征五號、長征七號使用的是液氧煤油和液氫液氧燃料,一方面,低溫燃料會使箭體周邊的水汽凝結形成水霧;另一方面,燃料儲罐里的低溫液態燃料會蒸發,為了保證儲罐里的壓力處於可控範圍內,需要對儲罐氣體進行泄壓,同時補充液態燃料,泄壓出來的冷氣就是火箭冒出的「白煙」

陳肖/攝

看點二

升空,低空段「5、4、3、2、1點火!」點火的一瞬間,你會看見一道刺眼的閃光,如果是晚上發射,你會發現這道強烈的閃光是綠色的

在自然界中,在太陽從海平面落下的瞬間,會出現綠色的閃光,這是一種因大氣折射出現的自然現象,在電影《加勒比海盜》中,傳說看到綠閃的人會穿越時光。而在火箭點火的瞬間也會出現「綠閃」,不過這個綠閃其實是發動機點火藥燃燒的顏色。包括長征五號火箭在內的許多液體火箭的發動機在啟動時,需要點火器啟動渦輪泵,長征五號和長征七號火箭發動機使用的點火藥是硼酸酯,準確的說是硼酸三乙酯,燃燒時會產生綠色的焰色反應。

敲黑板 劃重點啦

這些都是高中化學知識點

大家請記牢哦~

生活中,硼酸三乙酯的乙醇溶液可用於製作特效,還可以用於焰火表演哦。

史悅/攝

緊接著,你會看到大量「白煙」從火箭兩側升起,這並不是來自火箭燃料液氫液氧燃料的生成物——水(蒸汽)。在文昌的兩座台架上,各有一座能夠容納600噸水的水箱,在火箭發射時,水箱中的水通過「大流量噴水降溫降噪系統」技術,在火箭飛到5米高以後向箭體尾部火焰中心噴水,噴水量達400噸,這些水會在瞬間被氣化。

史悅/攝

只要曾經在電視上看過火箭發射直播,應該對 程序轉彎這個詞就不陌生。在現場,當火箭升空 20秒左右,就開始進入程序轉彎,你會明顯地看到火箭開始調整飛行方向,向預定軌道飛去。像長征五號、長征七號這樣的大型火箭,它們的轉彎是通過調整發動機噴口方向實現的;對於小型火箭、飛彈、固體火箭,它們的程序轉彎則大多是通過安裝在箭體側面的小型姿態控制系統,利用噴氣產生的作用力來調整飛行。

陳肖/攝

如果你足夠細心,還會發現,火箭上升階段不僅方向發生了改變,箭體本身也在繞縱軸旋轉。火箭滾轉是為了將載荷以正確的方向送入軌道。

舉個栗子

比如,我們今天要發射一枚對地觀測衛星,火箭在空中滾轉調姿就是為了在星箭分離的時候,衛星照相機能對著地球。當然,熟悉俄羅斯航天發射系統的朋友們知道,他們在拜科努爾發射場發射火箭時,將滾轉這一環節在發射塔架上實現了。(不旋轉火箭,旋轉發射塔架……不得不說還是你們「狠」!)

回歸正題,看到現在,火箭已經飛過頭頂,向更高遠的空中迅速移動,此時已經看不清火箭的細節,這時就要進入第三階段了。

看點三

火箭突破音障產生擊波的畫面,像是給火箭戴上了一個「帽子」,只不過這頂「帽子」是由水汽形成的。這頂「帽子」先從火箭頂端出現,逐步下移,「帽子」的大小會根據火箭箭體的粗細變化而變化、閃爍。「帽子」一般出現在升空150秒左右(根據實際情況有所不同),持續的時間大約10秒左右。

肖海林/攝

接下來,你有可能看到白色水霧——火箭尾跡。火箭尾跡和飛機尾跡的出現原理相同,熱氣在冷空氣中迅速冷凝形成因為液氫液氧發動機的尾氣生成物為水,因此水霧比飛機尾跡更濃。飛機尾跡形成的溫度條件通常為 -40到-60攝氏度,這一溫度出現在海拔10-20千米的高度,這就是長五B的白色水霧僅出現了一段的原因。

肖海林/攝

最後,如果你的視力足夠好,且當天大氣環境特別好,你也許能看到助推器分離和整流罩分離,那時火箭的飛行高度已經超過100公里……

陳肖/攝

最後的最後,當你已經看不到任何與火箭有關的東西後,就可以拿出手機,等待官方宣布「圓滿成功」的消息,然後和朋友們一起吹吹海風、吃吃文昌雞、喝喝清補涼啦!

溫馨提示:下次觀看火箭發射時,小夥伴可參照本指南,做一名專業的「吃瓜」群眾。

作 者 |陳肖

編 輯 |王舒穎

監 制 | 孫揚

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/wX1Ne3MBd4Bm1__YLY59.html