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勤營銷、重品牌的企業(yè)，連老天都眷顧！SpaceX就這么莫名撿了一個上全世界頭條的機會。

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

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

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

三個小時后，北京時間12：14，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁火箭發(fā)射了陸地資源勘查衛(wèi)星二號。

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——當天，有四千多人在騰訊新聞討論，究竟為何三國都會選擇在這一天密集發(fā)射衛(wèi)星?

其實這一點更大程度上確實是巧合。即使是事先有所協(xié)商，通常也是把發(fā)射時間錯開，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，但其實每天都有好幾次機會，不必非得要在12月23日。這不像探月或者探測火星，必須搶在一個很窄的時間窗口發(fā)射不可。

于是網(wǎng)友猜測，密集發(fā)射背后是不是有復雜的技術原因？其實特別簡單。比如SpaceX，筆者猜就是想趕緊發(fā)完過圣誕節(jié)，順便也給大家送一份圣誕節(jié)禮物；中國的航天人們，則是想趕緊搞定、回家過元旦，所有發(fā)射場的人都這么想的，真的，雖然是國家任務，但越來越人性化的決策層也會酌情考慮民意。這和麥克阿瑟當年說要在圣誕節(jié)前結(jié)束朝鮮戰(zhàn)爭是一個道理。重大節(jié)日對人心理狀態(tài)影響很大，畢竟科學家也得過年！

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

馬斯克的推特

等大家明白過來，這不過是一次火箭發(fā)射，但是其轟動程度完全可以與不久前的美國日全食媲美，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膊焕猓P者的朋友圈瞬間就被發(fā)射時的美景刷爆。

如此奇觀，真是不多見。很多朋友問我，看過很多次火箭發(fā)射了，雖然都很震撼，但怎么就從沒見過這么美的發(fā)射過程呢？這些奇觀背后到底是什么原理？

下面我們就試著仔細分析解讀一下，因為沒有SpaceX公司的第一手資料支持，以下分析均是根據(jù)公開報道所做的科學推測。

這次發(fā)射使用的火箭型號是獵鷹9號Block3型，一級火箭是2017年6月發(fā)射銥星任務后回收復用的。不過由于這個型號將被更新的Block5替代，所以SpaceX公司決定這次發(fā)射任務不再回收一級火箭。這個型號的火箭沒有助推器，雖然本次要發(fā)射十顆銥星，不過這些衛(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會看到多次類似的發(fā)射任務。

視頻第一部分是一束紅色的亮光像利劍一般劃過天空，而且這束光越來越亮。

一級火箭的尾焰

這其實是火箭一級火箭的尾焰。

隨后，火箭快速上升，這束光的顏色也越來越淡，變成白色。

一級火箭

隨后光束逐漸變細，最后消失。這其實是一級火箭的燃料逐步用盡的過程。

但不久之后，又一個亮點在前方出現(xiàn)，并且光束比之前粗多了。放大看，顏色略微發(fā)藍，頭部呈現(xiàn)出明顯的錐形。這其實是第二級火箭發(fā)動機的尾焰產(chǎn)生的特效。

二級火箭發(fā)動機點火

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

二級火箭發(fā)動機的尾焰

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

天時方面：

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

· 火箭升高后，太陽剛落山，雖然地面已經(jīng)黑了，但由于火箭在高空仍能被陽光照射，再加上整個天空背景比較暗，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？是因為獵鷹9號火箭使用液氧、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)，擴散后又降溫冷凝成小水滴，之后又被陽光照亮。這時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)射場景

獵鷹9火箭一級的梅林發(fā)動機，一共九臺

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劑組合，不僅推力大，安全，也環(huán)保，中國長征五號火箭也使用了液氧+煤油方案。

地利方面：

· 加州當?shù)靥鞖夥浅Ｇ缋?，空氣能見度極高，以及合適的氣溫。所以能夠觀察到火箭的時間非常長。要知道在陰天發(fā)射火箭時，火箭起飛后將很快進入云層，在尾焰的作用下，云層會整個閃亮一下，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)射的全過程。本次一二級分離時就已經(jīng)有75km高了，如果不是足夠的對比度，很難想象人類可以只靠肉眼看這么遠。

非常清晰的一二級分離

· 此外，獵鷹二級使用了真空版梅林發(fā)動機，加大了噴管尺寸，點火時，尾焰要更大一些。不過視頻中二級火箭點火后，錐形尾焰更加粗壯的主要原因是因為，此時火箭已經(jīng)飛得很高，這個高度的大氣密度已經(jīng)很低，所以水蒸氣的擴散速度更快，因此產(chǎn)生的視覺效果就會更震撼。

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。一二級分離的高度大約在81km高度，大氣密度已經(jīng)非常低，所以擴散速度很快，這種變化帶來的視覺效應也非常顯著，

· 仔細看這段的視頻，還會發(fā)現(xiàn)一個小細節(jié)。在錐形尾焰中有一個亮點，在它的照射下，很明顯有一圈一圈的煙在飄動，這又是什么？

本次一級火箭并不回收，那么一二級分離后，一級火箭應當關機了，哪里來的亮點呢？

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

追蹤整個過程，那個亮點并沒有跟著火箭向前。連續(xù)分析火箭、月亮和亮點的位置后，筆者曾大膽猜測這會不會是月亮的影子？會不會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就是那個亮點

但是通過對火箭發(fā)射程序的仔細對照，并了解到雖然這次一級火箭不回收，但仍然會執(zhí)行正?；厥者^程的部分動作。并且與SpaceX公司火箭控制室從第二級火箭傳回的遙測視頻比對，確認這確實是分離后的一級火箭的反推發(fā)動機在工作而產(chǎn)生的亮點，在控制室也確實有“Entry Burn ”的指令發(fā)出。那些彎彎曲曲的煙圈是RCS碰口吐出來的，而亮點就是反推發(fā)動機的焰火。

二級火箭遙測圖像給出的一二級分離過程

一二級分離后的二級火箭發(fā)動機

工作中的二級火箭真空型梅林發(fā)動機

這次發(fā)射更神奇的地方是，我們竟然肉眼可見被拋掉的整流罩！只能說當?shù)靥鞖鈱嵲谔昧恕?/span>

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。

下個月，Roadster跑車將被送上火星軌道！