火箭发射挑战风雨雷电

火箭发射必须考虑天气的影响。各国航天发射场都有极其严格的天气预报流程，科研人员早在预定发射时间数周前就会分析各种气象数据，预测任务期间的天气状况。

同时，在火箭发射过程中，各国普遍严格遵守一套叫做“火箭发射天气标准”的规则，细致检查是否满足了火箭发射所需的各种气象条件。如果没有特殊的任务要求，只要不满足风、雨、雪、雷、温度和湿度等天气因素中的任何一项，就必须推迟火箭发射。

火箭飞天途中，必然遇到不同高度的风。其中，从地表至距离地表80米左右高度的风场是浅层风，对火箭垂直转运影响很大，如果风速过大，可能会造成火箭“头重脚轻”而失衡。从地面至30多公里高度内的风场称为高空风，特别是距离地面8公里～15公里高度范围内，风速最高，切变风风力较大，极端情况下可能使箭体弯曲变形，甚至损坏火箭结构，导致解体。另外，火箭点火发射瞬间的风速一旦过大，同样会影响火箭的稳定性和自控系统的性能，不排除导致火箭偏航而无法精确入轨。

为了解决风场对火箭发射的影响，发射场中普遍建有气象塔，及时获取气象信息，预报浅层风，并采用气球测风和风廓线雷达测风相结合的方式，精准观测高空风。

雨雪雷电同样会对火箭发射产生巨大的影响。火箭装有很多精密的电子仪器，设计考虑了防范雨雪，比如长征十一号火箭发射时能承受8毫米/时的最大降雨量和5毫米/天的最大降雪量。但是，超量的雨雪会对火箭的密封结构、电气系统、电子元器件的插头等造成非常严重的影响，一旦这些部位受潮或者遇到极寒天气，不及时更换，发射任务很可能失败。

另外，火箭在飞行过程中涉及大量地面雷达遥测信号，雷电很容易导致电子仪器短路失效。火箭箭体通常是金属材料，不排除被雷电击穿的可能。雷雨云同样会极大干扰地面遥测信号，导致火箭制导与控制困难重重。

为了尽量规避雷电的影响，发射场会利用雷电定位系统、地面电场仪网、高空电场探测系统、卫星气象探测数据及相关数据管理设备，构建起雷电监测预警系统，更准确地监测和预警潜在威胁。

总之，发射场普遍配备了精密的天气测量系统，能有效地预报不利天气，规避有关因素对火箭发射的影响。如果发现有可能“驱散”恶劣天气，如小片降雨云，科研人员会尝试先发射小火箭“呼风唤雨”，主动作为。不过，在大自然面前，人类的力量还是有限的，面对复杂多变的天气，火箭还是要“能打就打，能躲尽躲”。（作者：徐雪睿）

本文首发于《中国航天报·飞天科普周刊》