很多人有疑问,为什么“胖五”发射嫦娥五号探测器要选择凌晨升空?对此,中国运载火箭技术研究院总体设计部钱航博士作了解读分析。
一是便于奔月轨道的设计。
月球探测与火星探测一样,都属于深空探测,在火箭发射轨道设计上,要考虑到地月相对位置关系,因此相比通信卫星等发射任务,约束条件更多。此次发射嫦娥五号探测器,要在满足地球与月球位置关系的限制、火箭射向和滑行时间的约束、探测器地月转移时间、返回器再入航程等条件下,选择最合适的发射时间,也就是确定火箭的发射窗口。经过综合考虑,长征五号遥五火箭在凌晨发射最有利于奔月轨道的设计,可以满足各种约束条件。
二是减少太阳活动对于探测器的影响。
“胖五”飞向宇宙的时候,正好是地球把太阳光直接遮蔽住,避免有太多太阳辐射对嫦娥五号探测器的影响。太阳活动对于嫦娥五号来说是非常复杂和麻烦的,特别是其中爆发的太阳风会干扰其中的电子信号传播,直接影响科研人员对嫦娥五号的操控。
太阳活动
三是晚上的天空云层更少,有利于信号的传播。
航天发射工程并不是一件轻松地事情,不像飞机的起航一样简单。“胖五”发射更是一件极其复杂的事情,整个过程中要考虑到方方面面,才能保证“胖五”的成功起航。所以发射的气候成为重中之中。在“胖五”发射之前的很多天,专家们都会对气象进行深入的研究,确保发生的时间段是最佳的天气状况。凌晨天气状况比较稳定,基本不会出现突然的天气变化,有利于“胖五”发射。云层更少,也就代表云层更薄,这样的条件更有利于信号的传播。
四是为了方便观测。
在凌晨发射“胖五”,可更好的利用望远镜等天文设备,将观察到的发射情况来做出总结。如果是白天发射“胖五”的话,强烈的太阳光,使得天文望远镜无法看到“胖五”的具体发射情况。凌晨的稀薄云层,更便于观测。
由于凌晨整体的环境亮度都比较低,运载火箭喷射着火焰飞向太空的时候非常显眼和突出,有利于地面的光学和测量设备跟踪到目标,收集相关信息。“胖五”选择在这个时候发射升空,让地面的探测仪更好的跟踪嫦娥五号探测器,科研人员能够比较明显的看到嫦娥五号探测器运行的轨迹。
此外蓄电池容量是有限的,凌晨发射的“胖五”飞行数万公里之后,蓄电池就能以最大的光照夹角获得源源不断的太阳能,使蓄电池可以持续工作。
嫦娥五号登月设想图