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來源：互聯網

發射窗口（Launch windows），又稱為發射時機，是指運載火箭能夠進行發射并確保航天器按照預定的時間和地點順利進入軌道的最佳時間范圍。這個時間范圍的長度主要取決于航天任務的具體需求。正確選擇發射窗口是保證航天器能夠達成任務目標的關鍵因素，一旦錯過理想的發射窗口，可能需要等待較長時間才能找到下一個合適的發射機會。

發射窗口按照其時長和任務類型可分為四種：年計窗口、月計窗口、日計窗口、零窗口。影響發射窗口選擇的因素包括地面觀測需求、地面目標光照條件、太陽電池翼的光照條件、航天器姿態測量設備的要求以及返回地面時的光照和氣象條件等。

釋義

發射窗口是指適宜進行運載火箭發射的時間范圍。航天器只能在這一時間段內發射，以確保按預定時間和軌道進入空間，進行各項航天活動。此范圍的大小稱為發射窗口的寬度。發射窗口的寬度各異，有的可達數小時、數天、甚至數月或數年，而有的僅有幾十秒。對航天器而言，選擇正確的發射窗口至關重要。如果錯過，將必須等待下一個窗口。某些航天器在一天內有多個發射窗口，而其他的則需等待數天甚至更長時間。

發射窗口種類

發射窗口分為年計窗口、月計窗口、日計窗口和零窗口。對于航天器發射，可能要同時計算三種或兩種發射窗口，但最終是以日計窗口的形式來決定。

年計窗口

年計發射窗口，即規定某年內允許連續發射的月份，適用于星際探測任務，如發射對哈雷彗星進行探測的彗星探測器。太陽系八大行星中，數飛往火星的有利發射時機間隔時間最長，需要26個月才有一次機會。也就是說，每2年零2個月才有一次向火星發射探測器的窗口。

月計窗口

月計發射窗口，即規定某個月內允許連續發射的天數，適用于行星和月球探測任務，如發射月球探測器。水星發射窗口每隔116天即不到4個月就出現一次。

日計窗口

日計窗口，以某日內某時刻到另一時刻的形式表示，適用于各種航天器。對于一般衛星和導彈的發射，只需規定日計發射窗口。

零窗口

零窗口發射是指在一定長度的發射窗口時間內，緊貼窗口上沿即最優時間實施發射，而且時間誤差只能在正負1秒間。采用零窗口發射，需要按預先計算好的發射時間，分秒不差地將火箭點火升空，不允許有任何延誤與變更。

影響因素

對運載火箭本身來說，沒有太嚴格的發射窗口限制，什么時間發射都可以。不過，在進行運載火箭發射試驗時，一般都選在傍晚或黎明前來發射。因為這時太陽處在地平線附近，發射場區及火箭飛行路過地區的天空比較暗淡，而火箭點火升空到一定高度后就能受到陽光照射，使反射陽光的箭體與背景天空形成較大的反差，從而使地面的光學跟蹤測量儀器可以清晰地跟蹤測量火箭的飛行軌跡，觀察火箭飛行中的姿態和外部形象，跟蹤測量和觀察效果比較好。

但當運載火箭用來發射航天器時，就不能隨時發射了。由于每個航天器承擔的任務不同，航天器上安裝的儀器、設備使用要求不同，它們對發射窗口提出了種種要求和限制條件，而這些要求有時又互相矛盾，因此選擇什么時間發射就必須考慮各方面的要求，經綜合平衡后選擇一個比較合適的發射窗口。影響和限制發射窗口的要求歸納起來主要有以下這些：

地面觀察的需要

發射火箭的時間經常選擇在傍晚或黎明前，這是因為這些時段地面光照條件較暗，有助于地面觀測站使用光學跟蹤測量儀器清晰地觀測火箭的飛行軌跡和姿態。例如，1970年中國發射第一顆人造地球衛星東方紅一號的時間就選擇在晚上，以便火箭進入高空后，仍能受到陽光照射，利于地面觀測。

地面目標光照條件的要求

對于一些特定任務的航天器，如照相偵察衛星和地球資源衛星，其發射窗口必須在地面目標有良好光照的白天，以保證衛星上的可見光遙感器可以有效地捕捉到地面的圖像。這類衛星依賴光照條件來執行其任務，因此發射窗口的選擇直接影響其功能的發揮。

太陽電池翼光照條件的要求

許多航天器，包括衛星和載人飛船，都依賴太陽能電池來供電。在選擇發射窗口時，必須考慮太陽電池翼的光照條件，以確保航天器剛進入軌道時即可獲得充足的陽光，并防止衛星長時間處于地球陰影中，從而保障供電及正常運作。此外，衛星的溫度控制還要求太陽光只能從特定方向照射。

航天器姿態測量設備的要求

航天器進入軌道后，需要精確測量并調整其飛行姿態。姿態測量設備的有效運作依賴于航天器、地球和太陽之間的相對位置。正確的發射窗口可以保證測量設備在最佳位置下工作，從而提高航天器進入預定軌道的精度和可靠性。

航天器返回地面的光照及氣象條件

對于返回式衛星和載人飛船，發射窗口的選擇也需要考慮其返回地面時的光照和氣象條件。理想情況下，應選擇在白天、氣象條件良好的時段發射，以便于降落后的搜索和回收作業。

其他考量

衛星軌道精度的要求和目標天體與地球相對位置的要求等，也要求精心選擇發射窗口。特別是在進行深空探測任務時，如向月球或其他行星發送探測器，發射窗口需要在地球與目標天體處于有利的相對位置時進行。盡管這類任務的發射窗口相對較寬，但精確的計劃和時機選擇仍是關鍵。

發射窗口選擇

光照條件影響的發射窗口

對于資源衛星、照相偵察衛星、中軌道氣象衛星等，由于它們的任務通常涉及地面目標的可見光成像，因此這些衛星的發射窗口需選擇在白天，以確保地面目標區域有較好的光照條件。此外，載人飛船除了進行地面觀察外，其返回國內著落場也需在白天進行，以便于觀測和回收操作。這類發射窗口的寬度受到姿態測量和溫控的制約，并且衛星運行區域及載人飛船著陸場區的氣象條件也是重要考量因素。

地球同步衛星的發射窗口

地球同步衛星（包括通信衛星和氣象衛星）的發射窗口受到太陽角、地影、日地張角等因素的影響。發射這類衛星時，需要考慮太陽位置、衛星的姿態和軌道、控制方式（如自旋或三軸穩定）、軌道變軌方式及衛星布局等多種因素。地球同步衛星的發射通常在夜間進行，以滿足日地張角和太陽角的特定要求，且發射窗口寬度一般約為1小時。

零窗口發射

衛星星座、軌道交會、軌道攔截等任務由于需將航天器精確送入預定軌道面，對發射時間有嚴格要求。這類發射通常稱為零窗口發射，其發射時間由軌道升交點赤徑在一天24小時內的指向確定。例如，星軌道面的允許誤差為 ±0.18°，對應的發射窗口時間寬度僅為 ±43秒。在零窗口發射中，火箭的發射時間幾乎沒有調整余地，必須采用定時控制點火的方式來實現，這對火箭的可靠性提出了更高的要求。

深空探測的發射窗口

月球探測器和行星探測器的發射窗口主要取決于目標天體（如月球或行星）的位置。發射必須在地球與目標天體處于一定的相對位置之時間范圍內進行。如果錯過這段時間，地球與目標天體的相對位置變化會要求調整火箭的發射方位角或飛行路線。

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