為什麼「胖五」發射嫦娥五號要選在凌晨？

從古至今，人們都知道月亮會在夜晚懸掛在我們的頭頂，而作為地球唯一的一顆非人造的天體衛星，一直以來人們對於月球形成的原因感到好奇，幾個世紀以來不斷有科學家提出假說。根據計劃，嫦娥五號於11月下旬登陸月球，在月球最大的月海風暴洋北緣的呂姆克山附近，並鑽取約2米深的月壤巖芯柱，共採取2千克重的月球土壤樣品。

而護送嫦娥五號登月的正是有「胖五」之稱的長徵五號運載火箭。「胖五」是我國目前起飛規模最大、運載能力最強、技術跨度最大的一型運載火箭，採用3型12臺全新研製的大推力發動機，主發動機均採用無毒無汙染的推進技術，實現液體運載火箭直徑由3.35米至5米的跨越。

「胖五」身高約57米，起飛重量約870噸，是名副其實的「大力士」。它使我國現役火箭的運載能力提升2.5倍，可一次將16輛小汽車的重量送入太空。有了它，還能把更大更重的飛行器送到深遠的太空。

從30多年前開始啟動論證，到20多年前開始預研，10多年前開始立項研製……「胖五」的成長已走過30多年時光。它創造性地使用「液氧煤油」「液氫液氧」低溫組合作為火箭發動機推進劑，起飛時發動機燃燒瞬間產生2000多攝氏度的高溫以及1000多噸的推力，相當於十幾分鐘翻越220多座珠穆朗瑪峰的高度，不斷突破來自「冰與火」的考驗。

可以說「胖五」是中國航天名副其實的「夢想號」。那麼即將肩負著月球採樣返回的重大航天工程任務的「胖五」，為什麼要選擇凌晨升空？

一是便於奔月軌道的設計。月球探測與火星探測一樣，都屬於深空探測，在火箭發射軌道設計上，要考慮到地月相對位置關係，因此相比通信衛星等發射任務，約束條件更多。對於此次發射「嫦娥五號」探測器，要在滿足地球與月球位置關係的限制、火箭射向和滑行時間的約束、探測器地月轉移時間、返回器再入航程等條件下，選擇最合適的發射時間，也就是確定火箭的發射窗口。經過綜合考慮，長徵五號遙五火箭在凌晨發射最有利於奔月軌道的設計，可以滿足各種約束條件。

二是減少太陽活動對於「嫦娥五號」的影響。「胖五」飛向宇宙的時候，正好是地球把太陽光直接遮蔽住，避免有太多太陽輻射對嫦娥五號的影響。太陽活動對於「嫦娥五號」來說是非常複雜和麻煩的，特別是其中爆發的太陽風會干擾其中的電子信號傳播，直接影響科研人員對嫦娥五號的操控。

太陽活動

三是晚上的天空雲層更少，有利於信號的傳播。航天發射工程並不是一件輕鬆的事情，不像飛機的起航一樣簡單。「胖五」發射更是一件極其複雜的事情，整個過程中要考慮到方方面面，才能保證「胖五」的成功起航。所以發射的氣候成為重中之重。在「胖五」發射之前的很多天，專家們都會對氣象進行深入的研究，確保發射的時間段是最佳的天氣狀況。凌晨天氣狀況比較穩定，基本不會出現突然的天氣變化，有利於「胖五」發射。

雲層更少，也就代表雲層更薄，這樣的條件更有利於信號的傳播(其實雲層也會阻礙電磁波的傳播，影響科研人員對嫦娥五號的控制)。

四是為了方便觀測。在凌晨發射「胖五」，可更好的利用望遠鏡等天文設備，將觀察到的發射情況來做出總結。如果是白天發射「胖五」的話，強烈的太陽光，使得天文望遠鏡無法看到「胖五」的具體發射情況，而凌晨的稀薄雲層更便於觀測。

「遠望」號測量船隊乘風破浪，期盼中國聲音早日從月背傳來！

青島測控站守護"鵲橋"靜候「嫦娥」

歷次「胖五」飛出地球，「5、4、3、2、1，點火！起飛！」隨著「01」指揮員雄渾有力的口令，發控臺主操作手果斷按下發射按鈕。伴隨著震耳欲聾的轟鳴，金黃色的烈焰從火箭底部噴湧而出，巨大的聲響震撼方圓數十裡。在烈焰舉託下，「胖五「似離弦之箭、向天而去。來自天南海北測控點的一聲聲報告，接力護送著火箭的一次又一次壯美飛天。地面上的科研人員要對衛星進行實時跟蹤。

由於凌晨整體的環境亮度都比較低，運載火箭噴射著火焰飛向太空的時候非常顯眼和突出，有利於地面的光學和測量設備跟蹤到目標，收集相關信息。「胖五」選擇在這個時候發射升空，讓地面的探測儀更好的跟蹤嫦娥五號，科研人員能夠比較明顯的看到嫦娥五號運行的軌跡。同時因為晚上的空氣比較涼爽，「胖五」的整流罩溫度可以更加低，這點也是科學的魅力。

北京航天飛行控制中心嚴陣以待

除了凌晨的氣象條件更加適合「胖五」發射，蓄電池容量是有限的，並非取之不盡用之不竭，所以「胖五」要飛翔宇宙還必須要有太陽的光照。凌晨發射「胖五」達到數萬公裡之後，蓄電池就得以最大的光照夾角獲得源源不斷的光照能源，使蓄電池可持續的工作。

連續突破月球環繞探測、月面軟著陸探測、月面巡視探測、近第二宇宙速度月地返回、月背探測等一系列世界級月球探測工程難題，不論是月球探測器發射數量亦或者質量，中國都毫無疑問是人類21世紀的探月先鋒力量。

「嫦娥五號」登月設想圖

接下來我們就翹首期待「胖五」護送嫦娥五號成功登月，帶回月壤，開啟九天攬月之旅！

來源：澎湃新聞