奧數(shù)百科練習(xí)之飛船最佳發(fā)射窗口是如何確定

　　為什么要選擇今日零時(shí)四十分發(fā)射“神舟”四號(hào)飛船?飛船發(fā)射時(shí)間是如何確定的?此間權(quán)威專家稱，完成飛船飛行使命所允許的發(fā)射時(shí)間段即載人飛船的發(fā)射“窗口”，它可不是隨便挑選的，而是根據(jù)飛船在軌運(yùn)行時(shí)，太陽光照輻射、飛船姿態(tài)控制等要求，建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型、輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，再經(jīng)過精心計(jì)算推導(dǎo)而得出最佳發(fā)射時(shí)機(jī)。

　　專家介紹說，選擇一個(gè)最佳發(fā)射“窗口”，必須考慮以下四個(gè)方面的因素：

　　--要保證飛船的太陽電池帆板有足夠電源。飛船發(fā)射上天后，要保證各種儀器設(shè)備正常工作，需由太陽電池帆板供應(yīng)充足的電源。太陽電池帆板在太空展開后，有一個(gè)起始位置，如果陽光垂直照射在帆板上，就會(huì)產(chǎn)生足夠的電能;非直射狀態(tài)下，太陽電池帆板效能就會(huì)降低。這就要求飛船在自主運(yùn)行的七天內(nèi)，太陽矢量與軌道面夾角在二十度范圍以內(nèi)。

　　--要考慮飛船控制系統(tǒng)(GNC)對(duì)發(fā)射“窗口”的要求。“神舟”四號(hào)飛船自主飛行階段GNC分系統(tǒng)使用三個(gè)紅外地球敏感器，由于地球溫度比較高，安裝在飛船上的地球敏感器的紅外光線很容易發(fā)現(xiàn)并對(duì)準(zhǔn)地球進(jìn)行測量，但是如果有太陽光照射到紅外鏡頭或視場，就會(huì)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致儀器出現(xiàn)故障。為保證紅外地球敏感器的正常測量，需要避開太陽光的輻射影響并選擇一個(gè)合適的角度。

　　--要保證飛船溫控適度。飛船在太空運(yùn)行會(huì)受太陽輻射影響，太陽照射面積的大小、角度不同，將使飛船吸收不同程度的熱量，要保證飛船內(nèi)環(huán)境溫度適宜、保證一定的散熱條件，也需要選擇一個(gè)合適的角度。

　　--飛船有一定的姿態(tài)要求。飛船入軌后，有效載荷需要對(duì)地進(jìn)行觀測，這也需要選擇一個(gè)合適的角度保證對(duì)地觀測姿態(tài)。

　　飛船發(fā)射時(shí)機(jī)要同時(shí)滿足上述四項(xiàng)要求，保證太陽、地球、飛船三者處于正確合適的位置，難度非常大：因?yàn)槊恳粋�(gè)季節(jié)、每一天的氣象條件都不一樣，可供選擇的發(fā)射“窗口”極為有限。

　　據(jù)悉，“神舟”四號(hào)飛船發(fā)射前，中國載人航天發(fā)射場召開指揮部會(huì)議，經(jīng)過認(rèn)真討論研究，確定此次最佳發(fā)射“窗口”為北京時(shí)間今日凌晨的零時(shí)四十分