在5月24日晚上,大家關(guān)注已久的神舟二十三號(hào)飛船已經(jīng)成功發(fā)射升空了,這是第12艘前往中國(guó)空間站的神舟載人飛船,也是第11個(gè)前往中國(guó)空間站去執(zhí)行太空飛行任務(wù)的航天員乘組。
按照最初的計(jì)劃,神舟二十三號(hào)飛船應(yīng)該是在大約一個(gè)月前發(fā)射升空的,然而發(fā)射時(shí)間比計(jì)劃的時(shí)間推遲了近一個(gè)月時(shí)間。
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這是因?yàn)橐婚_始神舟二十一號(hào)航天員乘組的在軌時(shí)間大約為6個(gè)月,后來由于神舟二十二號(hào)飛船滿載物資去中國(guó)空間站,為中國(guó)空間站補(bǔ)給了部分物資,為了充分發(fā)揮這些物資的綜合效益,于是安排神舟二十一號(hào)航天員乘組返航時(shí)間推遲了差不多一個(gè)月時(shí)間,在軌時(shí)間達(dá)到了7個(gè)月左右,后續(xù)的神舟二十三號(hào)飛船的發(fā)射時(shí)間也進(jìn)行了調(diào)整,而不是按照計(jì)劃的時(shí)間發(fā)射升空。
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因?yàn)槲覀兊目臻g站現(xiàn)在采用“新乘組先到、老乘組后回”的在軌交接與輪換模式,也就是神舟二十三號(hào)飛船到達(dá)中國(guó)空間站后,神舟二十一號(hào)航天員乘組才會(huì)返航。如果神舟二十三號(hào)飛船按照原計(jì)劃發(fā)射升空的話,那這兩個(gè)航天員乘組就需要同時(shí)在軌生活、工作差不多1個(gè)月時(shí)間。
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而神舟二十一號(hào)航天員乘組延期返航,神舟二十三號(hào)飛船也延期發(fā)射,就避免了這一個(gè)情況。在神舟二十一號(hào)航天員乘組返航前大約一周,神舟二十三號(hào)飛船才發(fā)射升空,這樣一來的話,兩個(gè)航天員乘組進(jìn)行短暫的在軌輪換、在軌交接后,神舟二十一號(hào)航天員乘組就能返航了。
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神舟二十三號(hào)為什么在深夜發(fā)射
神舟二十三號(hào)飛船是在5月24日23時(shí)08分發(fā)射升空的,差不多算是凌晨的時(shí)間了。可能有一些網(wǎng)友好奇,在白天發(fā)射飛船不是更好嗎?現(xiàn)場(chǎng)的工作人員可以更好地開展工作,地面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也可以更好地捕捉飛船、火箭的飛行情況,為什么選擇在凌晨發(fā)射?難道是擔(dān)心被人家看到飛船發(fā)射升空嗎?
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發(fā)射飛船去空間站其實(shí)是很挑時(shí)間的,不僅神舟載人飛船,天舟貨運(yùn)飛船發(fā)射去中國(guó)空間站的時(shí)間窗口也是非常嚴(yán)格的,發(fā)射時(shí)間精準(zhǔn)到分秒級(jí)別,必須要在這個(gè)時(shí)間發(fā)射,飛船才能快速抵達(dá)中國(guó)空間站完成交會(huì)對(duì)接。
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不在這個(gè)時(shí)間窗口發(fā)射的話,飛船要么需要消耗大量推進(jìn)劑去進(jìn)行變軌,飛行時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。而飛船本身的推進(jìn)劑是有限的,如果需要增加額外的推進(jìn)劑,就會(huì)減少飛船的運(yùn)載能力,嚴(yán)重的情況下甚至可能會(huì)直接導(dǎo)致任務(wù)失敗。
在5月24日的發(fā)射時(shí)間窗口剛剛好就是在晚上23點(diǎn)多那會(huì),所以神舟載人飛船就必須在這個(gè)時(shí)間發(fā)射升空,不然就要換時(shí)間發(fā)射了。
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因?yàn)榭臻g站組合體本身在環(huán)繞地球飛行,速度接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒,飛船發(fā)射升空,飛船必須在一個(gè)合適的時(shí)間窗口發(fā)射升空(也就是我們所說的“零窗口”)發(fā)射升空,飛船才能以最快的速度抵達(dá)空間站組合體附近并且完成交會(huì)對(duì)接。
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地球在環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的過程中會(huì)有晝夜更替,而發(fā)射場(chǎng)的位置是固定的,所以這個(gè)發(fā)射時(shí)間有時(shí)候是在白天,有時(shí)候是在晚上。神舟二十三號(hào)飛船在晚上發(fā)射升空,并不是擔(dān)心被看到,而是發(fā)射時(shí)間窗口就是在凌晨。之前也有不少飛船是在凌晨發(fā)射升空去中國(guó)空間站的。
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例如神舟十三號(hào)飛船是在凌晨0點(diǎn)23分發(fā)射、神舟十五號(hào)飛船是在晚上23點(diǎn)08分發(fā)射,神舟十九號(hào)飛船是在凌晨4點(diǎn)27分發(fā)射,當(dāng)前在軌執(zhí)行飛行任務(wù)的神舟二十一號(hào)航天員乘組是在23點(diǎn)44分發(fā)射升空的。
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飛船在晚上或者凌晨發(fā)射升空有一些好處,其中一個(gè)好處就是光學(xué)跟蹤更清晰、最直觀。因?yàn)轱w船、火箭組合體發(fā)射升空后,地面需要精準(zhǔn)捕獲它們的飛行軌跡、飛行姿態(tài)等細(xì)節(jié),在晚上發(fā)射升空的話,光學(xué)測(cè)量設(shè)備可以更好地追蹤火箭。畢竟在漆黑的夜空中,火箭的尾焰是格外顯眼的。
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在晚上發(fā)射升空,火箭、飛船組合體進(jìn)入高空后很快就會(huì)進(jìn)入光照區(qū),飛船入軌后太陽(yáng)能電池板展開后很快就能正常發(fā)電了。
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當(dāng)然,在晚上、凌晨發(fā)射飛船也有很多困難。比如說發(fā)射場(chǎng)位于內(nèi)陸地區(qū),有時(shí)候晚上的溫度會(huì)比較低,有時(shí)候溫度太低的話可能會(huì)導(dǎo)致一些傳感器失靈等情況。
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而且,在晚上發(fā)射升空的話,能見度比較低,工作人員的視野會(huì)受限,對(duì)工作人員的操作來說存在一些困難。因?yàn)樵诎l(fā)射升空之前,火箭還需要進(jìn)行一系列的操作,包括燃料加注等工作。
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神舟二十四號(hào)為何要待命
現(xiàn)在神舟二十三號(hào)飛船已經(jīng)發(fā)射升空了,按照計(jì)劃,神舟二十三號(hào)飛船將會(huì)停靠中國(guó)空間站幾個(gè)月時(shí)間。
也就是說,后續(xù)的神舟二十四號(hào)飛船預(yù)計(jì)也要幾個(gè)月才會(huì)發(fā)射升空,為什么這艘飛船很快就會(huì)進(jìn)入待命狀態(tài),而且要保持待命狀態(tài)好幾個(gè)月時(shí)間呢?
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這其實(shí)就是我們采用的“發(fā)一備一”的模式,只要有航天員在中國(guó)空間站生活、工作,在發(fā)射場(chǎng)就會(huì)有一艘新的飛船處于待命狀態(tài),為在軌的航天員保駕護(hù)航。
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當(dāng)前神舟二十三號(hào)飛船發(fā)射升空,后續(xù)的神舟二十四號(hào)就是為神舟二十三號(hào)航天員乘組保駕護(hù)航。如果在軌期間遇到緊急情況,神舟二十四號(hào)飛船就能快速發(fā)射上去把神舟二十三號(hào)航天員乘組接回來。
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之前神舟二十號(hào)飛船就曾經(jīng)遭遇到空間微小顆粒撞擊,導(dǎo)致飛船返回艙舷窗玻璃出現(xiàn)了細(xì)微裂紋,神舟二十號(hào)航天員乘組最后乘坐神舟二十一號(hào)飛船返回地球,而處于待命狀態(tài)的神舟二十二號(hào)飛船就提前發(fā)射升空,送去中國(guó)空間站給神舟二十一號(hào)航天員乘組使用。
如果當(dāng)時(shí)沒有采用“發(fā)一備一”的模式,在神舟二十號(hào)飛船遭遇到空間微小顆粒撞擊的情況下,后續(xù)的神舟二十二號(hào)飛船就沒法那么快發(fā)射到中國(guó)空間站了。
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