这就是火箭发射总是被推迟的原因

这就是火箭发射总是被推迟的原因

周二原定有四次火箭发射,但实际上没有一次成功。发射延迟可能会带来麻烦,但延迟发射也是有原因的,而且这种延迟如此常见。毕竟,当你的行业围绕着耗费数亿美元设备和人力、可能危及人们安全的事件时,鲁莽行事是不明智的。

天气

火箭发射被取消的最大原因是天气。如果恶劣的天气足以导致商业航班延误和取消,那么你肯定可以肯定,它足以取消一项价值数亿美元的任务。

我们谈论的不仅仅是极端条件。在太空发射方面,地面工程师正在监测大量不同的因素。根据 NASA 的标准,发射期间不能有降水;东北方向的风速不能超过每小时 21 英里,其他方向的风速不能超过每小时 39 英里;低于 48 华氏度的温度将迫使发射中止,因为寒冷的天气会导致火箭结冰或导致某些设备出现问题(1986 年挑战者号爆炸导致七名机组人员死亡,就是因为火箭的橡胶 O 形圈在前一天晚上在发射台上变得太冷);云层高度不能低于 6,000 英尺。NASA 甚至针对穿过积云和卷云的发射制定了不同的程序。

雷电是航天发射面临的最大问题之一,当你试图将一块巨大的金属发射到空中时,这一点很有意义。如果在发射场五英里半径范围内发生雷击的概率超过 20%,NASA 就不会为火箭提供燃料;如果在飞行路径 10 英里范围内观察到雷电,NASA 也不会发射火箭。这个半径还包括产生雷电的云层。而佛罗里达州中部——肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角空军基地的所在地,美国大部分民用和私人航天飞行都在这里进行——恰巧是全美雷击次数最多的地区。监测电场活动需要做大量的工作,都是为了确保小小的火花不会导致灾难。

美国宇航局本身通过地面塔和海洋浮标网络以及在发射前数小时发射的气象气球收集天气数据。所有这些数据都是在发射前最后几秒钟收集的,当时中止发射。此后,飞行计算机会尽可能地利用这些数据来确定如何让火箭到达目的地。

这还没有考虑太空天气。近地轨道空间的高能粒子水平足以迫使发射提供商取消火箭发射,因为太空辐射足以损坏火箭上的电子设备。

机械困难

火箭本身就是一个工程奇迹,其复杂性不亚于人体,但更为精密。一个机械故障就可能威胁整个火箭的安全,并阻止任务进入太空。

例如,不当的加油程序可能会产生意想不到的挥发性反应,从而导致燃烧(就像 2016 年 SpaceX 发生的情况一样)。2015 年,用于固定氦气罐的钢制支柱出现故障,可能是导致该公司飞行中爆炸的原因。在挑战者号之前,NASA 最具破坏性的发射相关灾难是 1967 年的阿波罗 1 号,当时发射台测试期间发生电气火灾,夺走了三名机组人员的生命。

每次发射前几秒,成千上万个传感器都在收集数据,以查看火箭内部是否有任何异常。如果任何一个传感器检测到任何异常或令人担忧的迹象,它们就会自动触发停机,确保火箭和有效载荷的安全。这还没有考虑到事先对所有火箭部件进行完整性检查和维护的重要性。

这不仅是为了保护进入太空的机组人员,也是为了确保地面工程师和人员的安全。最严重的火箭爆炸导致非宇航员死亡,发生在 2003 年巴西阿尔坎塔拉,当时巴西航天局目睹了一枚火箭在发射准备期间爆炸,造成 21 人死亡,多人受伤。

怪异

很多不寻常的事情也会妨碍太空发射。2014 年,原定在美国宇航局瓦洛普斯飞行设施发射的国际空间站补给任务被取消,因为一艘帆船——一艘该死的帆船!——在距离发射场约 40 英里的地方不经意间撞上了火箭的飞行路线。如果火箭起飞后出现灾难性问题,就会对船上的乘客构成风险。这种风险足以让美国宇航局将发射推迟到另一天。

NASA 不会轻视这些白领。尽管私营企业的数字更难获得(可能低于 NASA 的支出),但每次在开始加油后取消航天飞机发射,都会花费大约 120 万美元——燃料损失 50 万美元,另外 70 万美元用于支付额外发射所需的额外劳动力。

但与因火箭爆炸而导致的数月延误(SpaceX 经历了惨痛教训)或人员伤亡相比,这些成本是微不足道的。确实,航天业将“谨慎行事比后悔好”这句老话发挥到了其他行业所不及的高度,这是一件好事。

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