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航天发射如何选时间窗口

弘兴快讯网2024-03-29 04:41:27【百科】4人已围观

简介原标题:航天发射如何选时间窗口太阳活动对地球空间环境影响示意图天气预报为我们的生活带来了便利,晴雨冷暖只需看看天气预报就可提前知晓。那你知道除了天气预报外,还有空间天气预报吗?是的,航天器“出门”就是 娱乐圈老板

原标题:航天发射如何选时间窗口

太阳活动对地球空间环境影响示意图

天气预报为我们的航天何选生活带来了便利,晴雨冷暖只需看看天气预报就可提前知晓。发射

那你知道除了天气预报外,时间娱乐圈老板还有空间天气预报吗?是窗口的,航天器“出门”就是航天何选要看空间天气预报的!

如何为航天器选一个适合发射的发射时间窗口呢?

问:何为空间天气预报?

答:空间天气预报,是时间以一定形式给出某种空间环境要素未来或未知的状态。一般来说,窗口空间天气预报分为常规预报和专项预报。航天何选常规预报是发射一项持续性工作,会对未来一段时间内的时间空间环境状态或事件进行动态预测。而专项预报是窗口以满足专业用户某方面特定需求而进行的预报。

比如,航天何选重大航天任务发射之前,发射都要进行常规预报,时间娱乐圈老板以确定一个比较合适的发射时间。神舟一号飞船在发射之前,曾因“将出现狮子座流星雨”的准确预报,推迟了发射期。

问:空间天气预报在我国有何发展历史?

答:从1970年“东方红一号”卫星发射开始,空间天气预报就贯穿了我国航天发展史。当年,在极其艰苦简陋的条件下,十几位科学家靠着手摇计算机和计算尺,根据几篇相关论文中的图片,经过三四个月的努力,最终计算出“东方红一号”的辐射能谱和所受辐射通量,为卫星成功发射奠定了基础。“东方红一号”也成为世界上最早考虑辐射带防护的卫星之一。

发展至今,空间天气预报已成为航天不可或缺的一部分。在载人航天工程系统组成中,空间天气预报属于空间应用系统下的空间环境保障分系统。

问:空间天气预报内容有哪些?

答:与常规天气预报一样,空间天气预报内容非常广泛。它包括太阳活动、行星际环境、地球磁场环境、磁层粒子环境、电离层环境、中高层大气环境、微流星及空间碎片环境等多方面的预报。

目前,空间天气预报大部分用于航天方向。比如进行“神舟系列”“嫦娥系列”的空间环境保障等。但也有部分空间天气预报开始进行更多方向、更多用户的探索。比如航空领域、电力系统、通信系统、灾害应急系统等。

问:什么天气算是适合发射的好天气?

答:对地球而言,太阳活动是空间天气的源头。恶劣空间天气环境主要由耀斑和日冕物质抛射引起,绝大部分由黑子群或活动区复杂磁场释放的能量所致。太阳爆发活动,会引起地球空间环境的一系列扰动。比如,耀斑会突然引起电离层骚扰、太阳质子事件、极盖吸收事件等;日冕物质抛射会引发地磁暴、热等离子体注入、高能电子暴、电离层暴、高层大气密度增加等。

以上事件,都会在不同程度上对航天器造成影响。因此,一般来说,如果没有太阳爆发活动,或者太阳爆发活动对地球空间环境的影响比较小,都可视为适合发射的好天气。

问:空间天气预报只针对航天器上天之前吗?

答:并不是。航天器在不同阶段,都有空间天气预报的参与。比如,在卫星上天之前的方案设计和研制阶段,研制部门会同预报部门一起,分析卫星将面临的空间环境,给卫星设计相应防护,使卫星在太空中具备一定的抵御空间天气事件能力。卫星发射之后,预报部门也会长期、连续地开展空间天气预报,并提供给卫星运管部门。这样,在太阳风暴发生期间,运管部门可根据预案,采取调整卫星工作模式或是临时关机等方式,来规避太阳风暴的影响。

问:有针对空间站的专门空间天气预报吗?

答:当然有。预报部门不仅要在发射任务前提供空间环境保障服务,还将开启全天候空间环境保障模式,不间断地为空间站在轨安全运行保驾护航。

空间站的运行期为10余年,长周期在轨将面临更加复杂多变的空间环境要素威胁,使工程任务越来越复杂。在此期间,影响载人空间站运行和航天员飞行安全的轨道空间环境,主要是高能带电粒子辐射环境和高层大气环境及流星体环境等。

这些环境变化,主要受太阳活动和地磁活动制约。如产生太阳质子事件,引起高能辐射环境变化等。地磁暴期间,高层大气密度会迅速上升,导致低轨道上航天器的阻力增加,从而改变航天器的正常运行轨道,增大航天器定轨和轨道预测的误差。这些因素,都将对空间站的运行产生威胁。因此,进行专门的空间天气预报是很有必要的。

问:为了我国空间站正常运行,我们做了哪些空间天气预报?

答:早在我国空间站的天和核心舱发射前一年,预报部门就进入了保障状态。先后为有关部门提供了空间站任务期空间环境预报和影响评估分析,为后续预报任务的制定和实行奠定了基础。

从天和核心舱发射前3个月开始,预报中心持续不断地向工程有关部门提供空间环境预报报告,对发射窗口的空间环境状况进行精密分析和预测,并分析空间环境可能对天和核心舱的影响,给出了精确的短期预报结论。

从天和核心舱入轨开始,预报中心进入空间站在轨飞行空间环境保障任务状态。空间环境预报员24小时值班,时刻监视空间环境变化,对太阳辐射、太阳质子事件、地磁暴、大气密度等空间环境要素进行监测、预报、警报和影响分析,及时报告空间环境态势,评估空间环境变化对载人空间站可能带来的威胁,协助空间站系统和航天员及时规避未知的空间环境危害,以确保空间站安全稳定运行。

(作者系中国科学院国家空间科学中心博士)(■苏子安)

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