來(lái)源：航空知識(shí)

(相關(guān)資料圖)

7月23日晚上，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，一場(chǎng)原本常規(guī)的航天發(fā)射，因?yàn)橐坏篱W電變得格外戲劇性。長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭點(diǎn)火升空，正常爬升，鉆進(jìn)云層。突然，一道亮白色的閃電從天空劈下，精準(zhǔn)地連上了正在飛行的火箭。整個(gè)夜空被照得如同白晝，畫(huà)面里那條清晰的閃電通道，看著就讓人捏一把汗。

換作別的東西被雷劈，可能直接就廢了。但這枚火箭呢？被劈之后連個(gè)磕巴都沒(méi)打，繼續(xù)穩(wěn)穩(wěn)往上飛，最后把天鏈二號(hào)06星準(zhǔn)確送進(jìn)了預(yù)定軌道。任務(wù)圓滿(mǎn)成功。很多人看完視頻第一反應(yīng)是：這也太驚險(xiǎn)了吧？第二反應(yīng)是：火箭被雷劈了居然沒(méi)事？中國(guó)航天這么猛的嗎？

今天就來(lái)聊聊這件事，以及背后那些你可能不知道的冷知識(shí)。

問(wèn)題1：好好的火箭飛在空中，怎么就被雷劈了？

答案可能有點(diǎn)反直覺(jué)：這道閃電，很大概率是火箭自己“誘發(fā)”的。雷雨云里有很強(qiáng)的電場(chǎng)，但正常情況下空氣是絕緣體，想讓幾公里厚的空氣一下子導(dǎo)電，門(mén)檻很高?？苫鸺簧?，情況就變了——發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的高溫尾焰里，帶著大量帶電粒子和高溫氣體，身后拖著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的“尾巴”。這條尾巴的導(dǎo)電性能和周?chē)目諝馔耆灰粯?。相?dāng)于一枚巨大的金屬針，拖著一條導(dǎo)電的尾巴，硬生生插進(jìn)了帶電的云層里。電場(chǎng)分布被改變，放電條件被滿(mǎn)足，閃電就順著這條“通道”下來(lái)了。

這不是什么新鮮事。早在上世紀(jì)，NASA就專(zhuān)門(mén)研究過(guò)這個(gè)現(xiàn)象。最經(jīng)典的案例是1969年的阿波羅12號(hào)——土星五號(hào)火箭頂著陰雨天發(fā)射，升空36秒就被第一道閃電擊中，52秒又來(lái)了第二道。當(dāng)時(shí)飛船多個(gè)電氣系統(tǒng)異常，遙測(cè)數(shù)據(jù)亂成一團(tuán)，但一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)照常工作，最后還是成功把宇航員送上了地球軌道。

所以說(shuō)，火箭飛行誘發(fā)雷電，在航天史上早有先例。這次長(zhǎng)三乙遇到的情況，并不罕見(jiàn)。

問(wèn)題2：這么大一道閃電劈上去，里面那么多精密儀器，怎么火箭跟沒(méi)事人一樣？

其實(shí)這個(gè)原理和飛機(jī)差不多。你坐飛機(jī)的時(shí)候有沒(méi)有想過(guò)，萬(wàn)一飛機(jī)被雷劈了怎么辦？事實(shí)上，民航客機(jī)被雷擊是常有的事，但幾乎不會(huì)出事。為什么？因?yàn)殡娏鲿?huì)沿著機(jī)身表面走，也就是所謂的“法拉第籠“效應(yīng)，內(nèi)部的設(shè)備和乘客都是安全的。

火箭也是一個(gè)道理，但設(shè)計(jì)難度要大得多。火箭里面有制導(dǎo)計(jì)算機(jī)、慣性測(cè)量系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、遙測(cè)設(shè)備，還有數(shù)不清的電纜和電子元器件。雷電瞬間的強(qiáng)電流和電磁脈沖，隨便哪一個(gè)被干擾了，都可能出大問(wèn)題。

所以現(xiàn)代運(yùn)載火箭在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就已經(jīng)把雷電防護(hù)考慮進(jìn)去了：殼體的導(dǎo)電路徑設(shè)計(jì)、電磁兼容優(yōu)化、關(guān)鍵系統(tǒng)的冗余備份、瞬態(tài)沖擊防護(hù)……一套組合拳下來(lái)，就是為了應(yīng)對(duì)這種極端情況。

當(dāng)然，具體這次長(zhǎng)三乙承受了多大的雷電沖擊、各項(xiàng)參數(shù)受到了什么影響，目前還沒(méi)有官方的遙測(cè)數(shù)據(jù)公布。但結(jié)果已經(jīng)說(shuō)明了一切——火箭全程正常工作，衛(wèi)星精準(zhǔn)入軌。不管那一瞬間發(fā)生了什么，都沒(méi)有影響到核心任務(wù)。這就是硬實(shí)力。平時(shí)你可能感覺(jué)不到，真遇到極端情況了，才知道底子有多扎實(shí)。

聊完了閃電，再說(shuō)說(shuō)這次真正被送上天的主角——天鏈二號(hào)06星。很多人可能對(duì)這個(gè)名字比較陌生，但它其實(shí)非常重要。

簡(jiǎn)單說(shuō)，天鏈就是“太空里的通信中轉(zhuǎn)站“，專(zhuān)業(yè)名叫數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星。

你可以這么理解：中國(guó)空間站在幾百公里的高度繞著地球飛，地球是圓的，空間站飛到地球另一面的時(shí)候，地面的測(cè)控站就看不見(jiàn)它了，信號(hào)斷了。想全程保持聯(lián)系，要么在全世界建一堆地面站，要么派測(cè)量船滿(mǎn)大洋跑，成本高還麻煩。

有了中繼衛(wèi)星就不一樣了。它站在3.6萬(wàn)公里高的地球同步軌道上，“站得高看得遠(yuǎn)“，一顆就能覆蓋很大一片區(qū)域。低軌的飛船、衛(wèi)星先把信號(hào)發(fā)給天鏈，天鏈再轉(zhuǎn)發(fā)給地面；地面的指令也反過(guò)來(lái)走這條路。這樣一來(lái)，天地之間幾乎就能保持不間斷通信了。

所以中繼衛(wèi)星有個(gè)外號(hào)，叫“衛(wèi)星的衛(wèi)星“。你平時(shí)看到航天員在空間站里和地面高清視頻通話(huà)、各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回，背后靠的就是這張?zhí)戽溄M成的太空通信網(wǎng)。

中國(guó)的天鏈系統(tǒng)從2008年開(kāi)始組網(wǎng)，第一代天鏈一號(hào)解決了“有沒(méi)有“的問(wèn)題。2019年天鏈二號(hào)首星升空，正式進(jìn)入第二代。到這次06星入軌，第二代已經(jīng)有6顆衛(wèi)星在天上組網(wǎng)了，覆蓋范圍和服務(wù)能力又上了一個(gè)臺(tái)階。

有意思的是，從2019年到現(xiàn)在，天鏈二號(hào)的6顆衛(wèi)星全都是長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭送上去的，成功率百分之百。

這次發(fā)射最有意思的地方在于，一道意外的閃電，反而讓普通人看到了中國(guó)航天“穩(wěn)“的那一面。

火箭解決的是“怎么上去“的問(wèn)題，天鏈解決的是“上去之后怎么聯(lián)系“的問(wèn)題。一個(gè)負(fù)責(zé)送，一個(gè)負(fù)責(zé)通，兩者都是航天活動(dòng)的基礎(chǔ)設(shè)施?，F(xiàn)在天上的衛(wèi)星越來(lái)越多，空間站常態(tài)化運(yùn)營(yíng)，各種遙感、氣象、科學(xué)衛(wèi)星源源不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)控通信的要求只會(huì)越來(lái)越高。

被閃電劈中還能穩(wěn)穩(wěn)完成任務(wù)，不是運(yùn)氣好，是設(shè)計(jì)到位、測(cè)試充分、底子扎實(shí)。這種“極端情況也不掉鏈子“的能力，比一百次順利發(fā)射都更能說(shuō)明問(wèn)題。

最后還是要說(shuō)一句：航天發(fā)射有嚴(yán)格的氣象標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)隨便在雷雨天硬上。這次遇到的是飛行過(guò)程中誘發(fā)雷電的特殊情況，屬于小概率事件。大家不用太擔(dān)心，也別覺(jué)得“明知打雷還發(fā)射“——專(zhuān)業(yè)的事情，交給專(zhuān)業(yè)的人就好。

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