火箭垂直转运也要“看天吃饭”？今天是太空与您相伴的【第1

今天是太空与您相伴的【第1550期】

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近日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭顺利转运至发射区。在沉浸式体验气势恢宏的转运现场时，大家是否了解天气会对火箭转运带来哪些影响？1强对流天气影响转运进程天气因素是火箭垂直转运的重要制约条件。一般来说，影响火箭垂直转运的气象因素主要有雷电、强降水和大风。雷电火箭转运必须是在没有雷电的天气条件下进行。火箭箭体出于对强度的要求，往往采用金属材质构成。这样的导体非常容易成为雷电的“攻击”对象，从而直接对火箭和箭上电子设备性能造成影响，导致这些精密的仪器设备工作异常甚至损坏，因而雷电在发射场周围是“禁止访问”的对象。
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天问一号发射前夕文昌航天发射场的雷电天气文昌航天发射场地处沿海地带，暴雨频繁，平均每年雷电天数高达百余天。为解决雷电防护问题，发射塔架采用了设立四座避雷塔和横拉避雷线组成的立体网式防雷电系统，雷击防护效率达到98.6％，形成了既能防直接雷也能防地面雷的立体防护效果。强降水转运还必须避开强降雨天气。火箭在转运时并不是密闭的，部分接口裸露在空气中，如果出现强降水导致雨水进入箭体内部，可能造成内部的电子元器件短路损坏。
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长征五号遥三运载火箭转运时正遇上阴雨天气浅层大风浅层大风也是影响火箭转运的因素。为了保障火箭转运途中的安全，一般规定距离地面100米高度以下的平均风速不能超过20米每秒。若超过一定的阈值，就有可能威胁火箭的垂直稳定性，箭体的震动容易使箭体重心偏移、发生形变或对箭内器件造成损伤。
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在长征二号F、长征七号和长征五号B运载火箭“三勇士”中，长征五号B运载火箭因自身重量优势，可承受的浅层风相较前两者更大一些。 2文昌航天发射场气象监测有方文昌航天发射场在建设之初就考虑了垂直转运和在发射塔架停留对气象环境的保障需求。针对海南的特殊气候条件，采用了新“三垂一远”测发模式，减少火箭在发射区的操作，缩短暴露在室外不良气象环境下的时间和机会。同时，大力提高气象预报的精准度，重点加强雷电监测、降水探测和监测以及浅层风探测能力建设，具备了应对复杂天气变化的硬实力。在雷电监测方面发射场在海南和广东联合地方气象局布设了多个闪电探测点，形成了覆盖发射场区周边的密集雷电监测网。在降水探测方面建设了一部S波段多普勒天气雷达和一部X波段雷达，可探测场区周边250公里范围内降水云团的演变，发射场区及周边也建有多个自动气象站，能够实时监测场区及周边降水情况。在浅层风探测方面建设了浅层风测量塔，在发射塔架的避雷塔搭建浅层风探测设备，能够有效探测发射场内100米高度的风向风速。在垂直转运过程中，转运轨道旁设有便携式激光雷达，用于探测周边浅层风的变化，场区内安装有微波辐射计等设备，可实时监测场区上空水汽条件和大气稳定度情况，这些探测设备和监测网对保障火箭垂直转运都发挥了重大作用。
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延伸阅读哪些天气因素会影响火箭发射？一火箭发射很怕天气“捣乱”一般来说，火箭发射需要“温和”的气象指标，包括温度适宜、风速合适、地面到高空不能有强的风切变，不能有雷电、强降水等强对流天气等等。例如在文昌卫星发射场，火箭发射的最大气象考验是“三高三强” ，即高温、高湿、高盐，强台风、强雷暴、强降水。择在汛期，频繁出现的雷电、短时大风的预报是气象服务保障的重点，也是难点；非汛期很少有雷暴、强降水天气，那么风就成为关键的气象因素。