在航天領(lǐng)域，適合航天器發(fā)射的時(shí)間范圍稱為發(fā)射窗口，如果你對(duì)此還不甚了解，可以戳我。發(fā)射窗口，是一個(gè)或多個(gè)時(shí)間范圍，那么，最終的發(fā)射時(shí)間是怎樣確定的呢？

我們先來看看載人飛船，這是一種載有航天員，在近地軌道執(zhí)行短期飛行任務(wù)的航天器。在選定載人飛船的發(fā)射時(shí)間時(shí)，和選定其他航天器的發(fā)射時(shí)間有什么不同呢？

為了開展豐富多彩的空間實(shí)驗(yàn)，載人飛船上裝載著各種儀器，它們的正常運(yùn)行都需要在一定的工作溫度范圍下。為了維持工作溫度，僅靠載人飛船攜帶的能源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這就需要保證飛船有一定的時(shí)間是處于陽光照射區(qū)。

在飛船繞地球飛行期間，會(huì)在受到太陽照射的陽光照射區(qū)和處于地球背面的地球陰影區(qū)兩個(gè)區(qū)域中循環(huán)飛行。不同的發(fā)射時(shí)間會(huì)導(dǎo)致飛船處于陽光照射區(qū)和地球陰影區(qū)的時(shí)間相差很多。為了讓飛船上的儀器能夠正常工作，就需要確保載人飛船在軌運(yùn)行時(shí)有合適的受曬因子，并選擇合適的發(fā)射窗口。

受曬因子：一個(gè)軌道周期內(nèi)，光照時(shí)間與軌道周期之比。也就是一個(gè)周期內(nèi)，飛船在陽光照射區(qū)的時(shí)間占比。

飛船在陽光照射區(qū)受光照，如何利用太陽光維持實(shí)驗(yàn)儀器的工作溫度呢？這就需要飛船上的太陽電池陣來幫忙啦，將光能轉(zhuǎn)化為電能，之后再通過設(shè)備將電能轉(zhuǎn)化為熱能，滿足實(shí)驗(yàn)儀器的需要。

例如神舟飛船上的太陽能電池陣，只能繞橫軸旋轉(zhuǎn)。為了能夠穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)電，太陽能電池陣的正法線要與太陽方向應(yīng)保持一定的夾角。這也為選擇發(fā)射窗口提供了一條限制條件。

而各種實(shí)驗(yàn)儀器因功能不同，也對(duì)發(fā)射窗口起到一定的篩選作用。比如，飛船制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制系統(tǒng)紅外地球敏感器要求地球能進(jìn)入視場(chǎng)，而太陽光不能進(jìn)入視場(chǎng)；數(shù)字太陽敏感器則要求太陽完全進(jìn)入視場(chǎng)。

除了上面這些因素需要考慮，實(shí)際上，載人飛船的首要任務(wù)是保證航天員的安全，在選擇發(fā)射窗口時(shí)，一定要考慮到發(fā)射場(chǎng)、著陸場(chǎng)以及遠(yuǎn)洋測(cè)控區(qū)的氣象因素，確保發(fā)射、測(cè)控、返回以及應(yīng)急救生成功。

因此，與其他航天器不同，載人飛船的發(fā)射窗口必須滿足飛船正常工作條件的要求以及航天員的安全救生要求。

空間交會(huì)對(duì)接，我們已不陌生，我國已進(jìn)行過多次。需要執(zhí)行交會(huì)對(duì)接任務(wù)的飛船對(duì)目標(biāo)飛行器進(jìn)行追蹤，使兩個(gè)飛行器在同一時(shí)間、以相同速度到達(dá)空間的同一點(diǎn)，并完成兩個(gè)飛行器的空間對(duì)接，這樣的飛船稱為追蹤飛船。

就像在神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室交會(huì)對(duì)接的任務(wù)中，神舟十一號(hào)飛船是追蹤飛船，天宮二號(hào)是目標(biāo)飛行器。在軌飛行中，改變航天器的軌道平面需要消耗大量的推進(jìn)劑。為了節(jié)省推進(jìn)劑，就要使兩個(gè)航天器基本共面，一般會(huì)要求追蹤飛船的發(fā)射窗口只有幾秒鐘，對(duì)地面發(fā)射控制的要求更為嚴(yán)格。

而衛(wèi)星的發(fā)射窗口，要根據(jù)衛(wèi)星的飛行任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可能會(huì)同時(shí)計(jì)算多種發(fā)射窗口，以適應(yīng)發(fā)射任務(wù)都需要，避開不良環(huán)境和氣象條件的影響。

那么，航天器到底如何選定發(fā)射時(shí)間呢？要考慮到下面四個(gè)條件。

氣象條件

主要與發(fā)射有關(guān)，要考慮火箭、航天器發(fā)射時(shí)的氣象條件，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，確定滿足發(fā)射要求的時(shí)機(jī)。

準(zhǔn)備情況

要根據(jù)火箭、航天器、發(fā)射場(chǎng)、測(cè)控等系統(tǒng)的實(shí)際準(zhǔn)備情況，將發(fā)射時(shí)間定在各系統(tǒng)滿足發(fā)射條件后的時(shí)段。

工作條件要求

要考慮地面跟蹤測(cè)量系統(tǒng)的工作條件要求，比如遠(yuǎn)洋測(cè)量船工作海域的天氣情況、海浪情況，發(fā)射場(chǎng)光學(xué)測(cè)量設(shè)備的能見度、太陽角度等。

搜救要求

如果是載人飛行，要考慮發(fā)射場(chǎng)、著陸場(chǎng)對(duì)航天員搜救的要求，如選擇的發(fā)射時(shí)機(jī)要有利于救生的準(zhǔn)備、落點(diǎn)的預(yù)報(bào)和搜索，著陸場(chǎng)不能有大風(fēng)、沙塵、雷電等惡劣天氣。

來源：中國航天科普