神舟13为何半夜发射？

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神舟13半夜发射有几个原因：发射时机必须保证飞船在整个运行期间尽可能地受到垂直阳光的照射。在满足太阳能电池帆板的充能需求的同时，还要尽可能的避免太阳光辐射对飞船上姿态测量设备的影响。载人飞船在轨运行的时间一般是固定的，因此在确定发射时间的同时也要考虑到飞船返航时的气候状况以及其他影响。

2021年10月16日凌晨，神舟十三号载人航天飞船顺利发射升空，与空间站成功完成对接，三名航天员奔赴星辰大海进入中国空间站，执行神舟13号载人任务的翟志刚、王亚平、业光复三名宇航员，16日进入空间站后，将分别打开天舟二号和天舟三号货运飞船舱口，进一步开展再生生保，在轨维修等技术验证，和应用转移材料和废物，并酌情开展舱外活动。

神舟13号起飞时间的选择非常关键，他无法做到和普通航天飞机一样，想什么时候飞就什么时候飞，必须严格预测和计算发射时间内的天气状况，升空时间不允许出现一秒钟的差错，同时还要满足多种情况，第一是发射点的地面风力不能过大，第二是天空中不能出现异常天气状况，比如雷电云团下雨等等，第三，发射时空气中的温度、湿度、大气，电场必须达到非常平稳的状态，以上几点全部满足了，才能保证神舟13的发射不会出一点差错。

经过精确的计算之后，10月16号凌晨这个时间点，成为了我国科学家们心中最完美的时机。而且在这个发射窗口，对于后续的这个太空交会对接，就比较有利于调节它的角度，也可以快速的实现，神舟13号飞船与核心舱的交汇对接。

有时在白天有时在夜晚，航天发射时间是如何决定的？

2002年3月25日中国神舟三号飞船在酒泉卫星发射中心顺利发射升空。此前，神舟一号和神舟二号的发射时间分别是在凌晨和子夜。

航天发射是一项极其复杂和庞大的系统工程，飞船发射时机的选择要考虑到各种各样可能影响到发射的因素，其中，气象因素往往是最关键最直接的决定性因素。在综合考虑判断的基础上，最终确定下来的一天中的某一个时间段会作为飞船发射的时机，这个时间段被称为“发射窗口”。

“神舟”号飞船的发射窗口之所以选择在夜晚而不是白天，最重要的原因是便于飞船发射升空时，地面的光学跟踪测量设备易于捕捉到跟踪目标。道理很简单，在漆黑的夜空中，喷射着火焰向太空飞行的载有飞船的火箭非常显眼和突出。 神舟三号北京2002年3月29日下午，在北京航天指挥控制中心的统一指挥调度下，“神舟”三号飞船首次启动船载小动量发动机，成功进行了高精度的轨道维持，为今后顺利实施返回计划创造了有利条件。

截至15时，于3月25日发射升空的“神舟”三号飞船已经在预定轨道上运行了60圈。在大气阻力和地球引力的共同作用下，飞船的飞行轨迹逐渐下降，慢慢偏离设计轨道，要确保飞船能够正常运行，必须对它实施轨道维持。

15时30分，北京航天指挥控制中心通过相关地面测控站启动了飞船轨道维持工作程序。这一程序将通过点燃飞船自身装载的小动量发动机提供能量，调整飞船的飞行轨迹。

18时15分，当“神舟”三号飞船环绕地球开始第61圈飞行时，飞船上装载的小动量发动机按程序成功启动。记者通过指控大厅大屏幕上的实时三维动画看到，飞船尾部喷出桔**的火焰，加速飞行。约8秒钟后，飞船重新进入平稳的飞行状态。随后，守候在大西洋上的“远望”三号测量船，向北京航天指挥控制中心传来数据，结果表明这次轨道维持取得圆满成功。

据有关专家介绍，“神舟”三号飞船在轨飞行4天来，船上各种仪器设备工作正常，空间科学实验进展顺利。北京航天指挥控制中心将密切监视飞船的工作状态，为飞船的顺利返回作好准备。 神舟三号已经成功返回。神舟三号是一艘正样无人飞船，飞船技术状态与载人状态完全一致。这次发射试验，运载火箭、飞船和测控发射系统进一步完善，提高了载人航天的安全性和可靠性。飞船上装有人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人，能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数。这次发射，逃逸救生系统也进行了工作。这个系统是在应急情况下确保航天员安全的主要措施。

北京时间2002年3月27日从北京航天指挥控制中心获悉：截至19时，“神舟”三号无人飞船已按预定轨道环绕地球三十圈，目前飞船工作正常，空间科学实验进展顺利。

16点32分，“神舟”三号飞船再次飞经中国渤海湾上空时，记者在北京指挥控制中心大厅巨大显示屏幕上看到，从太空传回了飞船稳定运行的真实状态图像。

飞船在轨运行期间，有关部门还组织实施了飞船上有效载荷的各种科学实验，包括实间生命环境实验、高层大气监测实验以及天地图像、话音传输等。

还首次进行了逃逸系统试验。逃逸系统可在火箭发射和升空阶段出现意外故障的紧急情况下，将飞船带离危险区域，确保航天员的生命安全。

“神舟”三号飞船于2002年3月25日在酒泉卫星发射中心发射升空。在北京航天指挥控制中心的调度下，中国陆海基航天测控网对飞船进行了持续的跟踪、测量与控制。飞船进入轨道后，北京指挥中心向飞船实时发送了一系列遥控指令，使飞船在太空顺利完成了太阳能帆板展开、飞行姿态调整等多个太空指令。当飞船绕地运行至第五圈时，北京中心准确发出指令，启动船载变轨发动机，成功将飞船推入工作轨道。

北京航天指挥控制中心称，该中心将密切监视飞船的工作状态，适时进行轨道维持，为飞船的顺利返回作好准备。 载人飞船返回地面一般须经历四个阶段，即：制动飞行阶段，大气层自由下降阶段，再入大气层阶段和着陆阶段。

航天测控指挥部门首先向飞船发出返回程序和数据指令，飞船按预定时间调整飞行姿态，完成偏航动作，轨道舱和返回舱分离，分离后的轨道舱继续在轨飞行，进行科学试险。接着，飞船再次完成制动姿态调整，尾部朝飞行方向。飞船按程序点燃发动机制动，完成离轨操作任务，进入返回轨道。

当飞行高度降低到距地球约140公里时，推进舱与返回舱分离。返回舱距地球约100公里时，再入大气层，与大气层产生剧烈磨擦，外表变成一团火球，周围产生等离子体，形成电磁屏障，又称“黑障”。此时，返回舱与地面通信中断。返回舱距离地球约40公里时，“黑障”消失。

当返回舱降到距地球约10公里时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作。返回舱乘主伞缓缓下降，抛掉防热底盖，距地面约1米时，点燃反推火箭发动机，以不大于每秒3.5米的速度实现软着陆。

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在航天领域，适合航天器发射的时间范围称为发射窗口。发射窗口，是一个或多个时间范围，那么，最终的发射时间是怎样确定的呢？

我们先来看看载人飞船，这是一种载有航天员，在近地轨道执行短期飞行任务的航天器。在选定载人飞船的发射时间时，和选定其他航天器的发射时间有什么不同呢？

为了开展丰富多彩的空间实验，载人飞船上装载着各种仪器，它们的正常运行都需要在一定的工作温度范围下。为了维持工作温度，仅靠载人飞船携带的能源是远远不够的，这就需要保证飞船有一定的时间是处于阳光照射区。

在飞船绕地球飞行期间，会在受到太阳照射的阳光照射区和处于地球背面的地球阴影区两个区域中循环飞行。不同的发射时间会导致飞船处于阳光照射区和地球阴影区的时间相差很多。为了让飞船上的仪器能够正常工作，就需要确保载人飞船在轨运行时有合适的受晒因子，并选择合适的发射窗口。

受晒因子：一个轨道周期内，光照时间与轨道周期之比。也就是一个周期内，飞船在阳光照射区的时间占比。

飞船在阳光照射区受光照，如何利用太阳光维持实验仪器的工作温度呢？这就需要飞船上的太阳电池阵来帮忙啦，将光能转化为电能，之后再通过设备将电能转化为热能，满足实验仪器的需要。

例如神舟飞船上的太阳能电池阵，只能绕横轴旋转。为了能够稳定持续的发电，太阳能电池阵的正法线要与太阳方向应保持一定的夹角。这也为选择发射窗口提供了一条限制条件。

而各种实验仪器因功能不同，也对发射窗口起到一定的筛选作用。比如，飞船制导、导航与控制系统红外地球敏感器要求地球能进入视场，而太阳光不能进入视场；数字太阳敏感器则要求太阳完全进入视场。

除了上面这些因素需要考虑，实际上，载人飞船的首要任务是保证航天员的安全，在选择发射窗口时，一定要考虑到发射场、着陆场以及远洋测控区的气象因素，确保发射、测控、返回以及应急救生成功。

因此，与其他航天器不同，载人飞船的发射窗口必须满足飞船正常工作条件的要求以及航天员的安全救生要求。

空间交会对接，我们已不陌生，我国已进行过多次。需要执行交会对接任务的飞船对目标飞行器进行追踪，使两个飞行器在同一时间、以相同速度到达空间的同一点，并完成两个飞行器的空间对接，这样的飞船称为追踪飞船。

就像在神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室交会对接的任务中，神舟十一号飞船是追踪飞船，天宫二号是目标飞行器。在轨飞行中，改变航天器的轨道平面需要消耗大量的推进剂。为了节省推进剂，就要使两个航天器基本共面，一般会要求追踪飞船的发射窗口只有几秒钟，对地面发射控制的要求更为严格。

而卫星的发射窗口，要根据卫星的飞行任务进行设计，可能会同时计算多种发射窗口，以适应发射任务都需要，避开不良环境和气象条件的影响。

那么，航天器到底如何选定发射时间呢？要考虑到下面四个条件。

气象条件

主要与发射有关，要考虑火箭、航天器发射时的气象条件，根据天气预报，确定满足发射要求的时机。

准备情况

要根据火箭、航天器、发射场、测控等系统的实际准备情况，将发射时间定在各系统满足发射条件后的时段。

工作条件要求

要考虑地面跟踪测量系统的工作条件要求，比如远洋测量船工作海域的天气情况、海浪情况，发射场光学测量设备的能见度、太阳角度等。

搜救要求

如果是载人飞行，要考虑发射场、着陆场对航天员搜救的要求，如选择的发射时机要有利于救生的准备、落点的预报和搜索，着陆场不能有大风、沙尘、雷电等恶劣天气。

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