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勤營(yíng)銷、重品牌的企業(yè)，連老天都眷顧！SpaceX就這么莫名撿了一個(gè)上全世界頭條的機(jī)會(huì)。

12月23日，中美日上演航天三國(guó)演義，在三小時(shí)內(nèi)各自進(jìn)行了一次航天發(fā)射。

先是日本在北京時(shí)間09：26分，用H1A火箭發(fā)射了自己的一顆高精度氣象觀測(cè)衛(wèi)星SHIKISAI，中文名“色彩”，同時(shí)還搭載了一顆名叫“燕子”的超低軌試驗(yàn)衛(wèi)星TSUBAME。

僅僅61s后，SpaceX公司在美國(guó)加州范登堡空軍基地，用獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射了十顆“下一代銥星”通信衛(wèi)星。

三個(gè)小時(shí)后，北京時(shí)間12：14，中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁火箭發(fā)射了陸地資源勘查衛(wèi)星二號(hào)。

如此密集的發(fā)射不僅創(chuàng)下了人類最短航天發(fā)射間隔的記錄，也讓大家非常好奇——當(dāng)天，有四千多人在騰訊新聞?dòng)懻?，究竟為何三?guó)都會(huì)選擇在這一天密集發(fā)射衛(wèi)星?

其實(shí)這一點(diǎn)更大程度上確實(shí)是巧合。即使是事先有所協(xié)商，通常也是把發(fā)射時(shí)間錯(cuò)開(kāi)，而不是安排得這么接近。這三次發(fā)射的都是普通的衛(wèi)星，雖然也有發(fā)射窗口要求，但其實(shí)每天都有好幾次機(jī)會(huì)，不必非得要在12月23日。這不像探月或者探測(cè)火星，必須搶在一個(gè)很窄的時(shí)間窗口發(fā)射不可。

于是網(wǎng)友猜測(cè)，密集發(fā)射背后是不是有復(fù)雜的技術(shù)原因？其實(shí)特別簡(jiǎn)單。比如SpaceX，筆者猜就是想趕緊發(fā)完過(guò)圣誕節(jié)，順便也給大家送一份圣誕節(jié)禮物；中國(guó)的航天人們，則是想趕緊搞定、回家過(guò)元旦，所有發(fā)射場(chǎng)的人都這么想的，真的，雖然是國(guó)家任務(wù)，但越來(lái)越人性化的決策層也會(huì)酌情考慮民意。這和麥克阿瑟當(dāng)年說(shuō)要在圣誕節(jié)前結(jié)束朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)是一個(gè)道理。重大節(jié)日對(duì)人心理狀態(tài)影響很大，畢竟科學(xué)家也得過(guò)年！

臨近圣誕節(jié)，SpaceX確實(shí)給大家送上了一份魔幻般色彩的禮物。獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射時(shí)，在加州上空制造了一幅奇景。天空中忽然劃過(guò)的亮光，開(kāi)始時(shí)真的嚇到了民眾，有人還以為是UFO，據(jù)說(shuō)911都被打爆——報(bào)道稱有130人打了911報(bào)警。馬斯克甚至開(kāi)玩笑說(shuō)這是來(lái)自朝鮮的核動(dòng)力不明飛行物。

馬斯克的推特

等大家明白過(guò)來(lái)，這不過(guò)是一次火箭發(fā)射，但是其轟動(dòng)程度完全可以與不久前的美國(guó)日全食媲美，被震撼到的人們紛紛拍攝視頻上傳社交媒體。地球?qū)γ娴闹袊?guó)也不例外，筆者的朋友圈瞬間就被發(fā)射時(shí)的美景刷爆。

如此奇觀，真是不多見(jiàn)。很多朋友問(wèn)我，看過(guò)很多次火箭發(fā)射了，雖然都很震撼，但怎么就從沒(méi)見(jiàn)過(guò)這么美的發(fā)射過(guò)程呢？這些奇觀背后到底是什么原理？

下面我們就試著仔細(xì)分析解讀一下，因?yàn)闆](méi)有SpaceX公司的第一手資料支持，以下分析均是根據(jù)公開(kāi)報(bào)道所做的科學(xué)推測(cè)。

這次發(fā)射使用的火箭型號(hào)是獵鷹9號(hào)Block3型，一級(jí)火箭是2017年6月發(fā)射銥星任務(wù)后回收復(fù)用的。不過(guò)由于這個(gè)型號(hào)將被更新的Block5替代，所以SpaceX公司決定這次發(fā)射任務(wù)不再回收一級(jí)火箭。這個(gè)型號(hào)的火箭沒(méi)有助推器，雖然本次要發(fā)射十顆銥星，不過(guò)這些衛(wèi)星都很?。款w860kg），而且軌道也較低，Block3足以勝任。銥星“下一代”通信衛(wèi)星星座將由75顆低軌衛(wèi)星組成，目前已經(jīng)發(fā)射了30余顆，所以今后我們還有機(jī)會(huì)看到多次類似的發(fā)射任務(wù)。

視頻第一部分是一束紅色的亮光像利劍一般劃過(guò)天空，而且這束光越來(lái)越亮。

一級(jí)火箭的尾焰

這其實(shí)是火箭一級(jí)火箭的尾焰。

隨后，火箭快速上升，這束光的顏色也越來(lái)越淡，變成白色。

一級(jí)火箭

隨后光束逐漸變細(xì)，最后消失。這其實(shí)是一級(jí)火箭的燃料逐步用盡的過(guò)程。

但不久之后，又一個(gè)亮點(diǎn)在前方出現(xiàn)，并且光束比之前粗多了。放大看，顏色略微發(fā)藍(lán)，頭部呈現(xiàn)出明顯的錐形。這其實(shí)是第二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰產(chǎn)生的特效。

二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火

此時(shí)火箭速度已經(jīng)超過(guò)7000km/h，極快的火箭就像藝術(shù)家一般，用他的筆在夜空中勾畫(huà)出一幅壯觀又帶著些許神秘感的圖景，攝人心魂。這時(shí)火箭的高度超過(guò)75km。

二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾焰

那么為啥我們的長(zhǎng)征二號(hào)、日本的H1A火箭都沒(méi)這么拉風(fēng)的發(fā)射圖景，偏偏SpaceX的獵鷹火箭這么拽？雖然馬斯克真的很會(huì)作秀，不過(guò)能夠產(chǎn)生如此奇觀，真的不是靠刷顏值或拼人品，需要天時(shí)、地利皆具備。

天時(shí)方面：

· 發(fā)射時(shí)間在傍晚，剛發(fā)射時(shí)，夕陽(yáng)還在，所以印襯出一級(jí)火箭的尾焰尤其的紅；

· 火箭升高后，太陽(yáng)剛落山，雖然地面已經(jīng)黑了，但由于火箭在高空仍能被陽(yáng)光照射，再加上整個(gè)天空背景比較暗，所以從地面上看去，就愈發(fā)顯得火箭的尾焰明亮。

· 為何形成壯觀的梭形白色霧狀體？是因?yàn)楂C鷹9號(hào)火箭使用液氧、煤油作為燃料，燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水。這些水先被蒸發(fā)，擴(kuò)散后又降溫冷凝成小水滴，之后又被陽(yáng)光照亮。這時(shí)候只要觀察角度合適，就能看到如此這般，像亮劍、又像某種不可言說(shuō)之物（有網(wǎng)友建議某杜XX品牌可以贊助一下）的景觀。

之前的獵鷹9 Block3火箭發(fā)射場(chǎng)景

獵鷹9火箭一級(jí)的梅林發(fā)動(dòng)機(jī)，一共九臺(tái)

這次即將發(fā)射的獵鷹9火箭，冒出的白色氣體是泄露出的少許液氧。液氧+煤油是一種很好的推進(jìn)劑組合，不僅推力大，安全，也環(huán)保，中國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)火箭也使用了液氧+煤油方案。

地利方面：

· 加州當(dāng)?shù)靥鞖夥浅Ｇ缋剩諝饽芤?jiàn)度極高，以及合適的氣溫。所以能夠觀察到火箭的時(shí)間非常長(zhǎng)。要知道在陰天發(fā)射火箭時(shí)，火箭起飛后將很快進(jìn)入云層，在尾焰的作用下，云層會(huì)整個(gè)閃亮一下，然后地面上的人們就再也看不到火箭了。

天氣好，再加上上述原因，使得加州民眾大飽眼福，幾乎看到了火箭發(fā)射的全過(guò)程。本次一二級(jí)分離時(shí)就已經(jīng)有75km高了，如果不是足夠的對(duì)比度，很難想象人類可以只靠肉眼看這么遠(yuǎn)。

非常清晰的一二級(jí)分離

· 此外，獵鷹二級(jí)使用了真空版梅林發(fā)動(dòng)機(jī)，加大了噴管尺寸，點(diǎn)火時(shí)，尾焰要更大一些。不過(guò)視頻中二級(jí)火箭點(diǎn)火后，錐形尾焰更加粗壯的主要原因是因?yàn)?，此時(shí)火箭已經(jīng)飛得很高，這個(gè)高度的大氣密度已經(jīng)很低，所以水蒸氣的擴(kuò)散速度更快，因此產(chǎn)生的視覺(jué)效果就會(huì)更震撼。

下面這張圖就是大氣密度隨高度變化的曲線：

這張圖只畫(huà)出了24km以下的情況，在24km高度，大氣密度和壓力就只有不到海平面的10%了。一二級(jí)分離的高度大約在81km高度，大氣密度已經(jīng)非常低，所以擴(kuò)散速度很快，這種變化帶來(lái)的視覺(jué)效應(yīng)也非常顯著，

· 仔細(xì)看這段的視頻，還會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)小細(xì)節(jié)。在錐形尾焰中有一個(gè)亮點(diǎn)，在它的照射下，很明顯有一圈一圈的煙在飄動(dòng)，這又是什么？

本次一級(jí)火箭并不回收，那么一二級(jí)分離后，一級(jí)火箭應(yīng)當(dāng)關(guān)機(jī)了，哪里來(lái)的亮點(diǎn)呢？

筆者仔細(xì)分析了完整版本的高清視頻。我們先看全景圖，當(dāng)火箭飛行到后半段，在前方竟然有一彎明月。

追蹤整個(gè)過(guò)程，那個(gè)亮點(diǎn)并沒(méi)有跟著火箭向前。連續(xù)分析火箭、月亮和亮點(diǎn)的位置后，筆者曾大膽猜測(cè)這會(huì)不會(huì)是月亮的影子？會(huì)不會(huì)是火箭尾焰在大氣中產(chǎn)生了鏡面效果，從而倒映出了月亮。

圖中1是火箭，2是月亮，3就是那個(gè)亮點(diǎn)

但是通過(guò)對(duì)火箭發(fā)射程序的仔細(xì)對(duì)照，并了解到雖然這次一級(jí)火箭不回收，但仍然會(huì)執(zhí)行正?；厥者^(guò)程的部分動(dòng)作。并且與SpaceX公司火箭控制室從第二級(jí)火箭傳回的遙測(cè)視頻比對(duì)，確認(rèn)這確實(shí)是分離后的一級(jí)火箭的反推發(fā)動(dòng)機(jī)在工作而產(chǎn)生的亮點(diǎn)，在控制室也確實(shí)有“Entry Burn ”的指令發(fā)出。那些彎彎曲曲的煙圈是RCS碰口吐出來(lái)的，而亮點(diǎn)就是反推發(fā)動(dòng)機(jī)的焰火。

二級(jí)火箭遙測(cè)圖像給出的一二級(jí)分離過(guò)程

一二級(jí)分離后的二級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

工作中的二級(jí)火箭真空型梅林發(fā)動(dòng)機(jī)

這次發(fā)射更神奇的地方是，我們竟然肉眼可見(jiàn)被拋掉的整流罩！只能說(shuō)當(dāng)?shù)靥鞖鈱?shí)在太好了。

接著就是順利的釋放衛(wèi)星，一切非常圓滿。

釋放衛(wèi)星

在2017年的圣誕前夜，感謝SpaceX為全人類送上的這份美麗的禮物。并且，在不久之后的2018年1月，馬斯克就要把一輛Roadster跑車送上火星軌道，讓我們期待再一次被震驚吧。

下個(gè)月，Roadster跑車將被送上火星軌道！