为什么火箭发射有时看起来像UFO?

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在刚过去的星期天晚上,SpaceX从加州中部的范登堡空军基地发射并回收了一枚火箭。虽然SpaceX经常从范登堡发射火箭,但这是它第一次在该基地回收火箭。

发射非常成功,一颗阿根廷卫星被准确送入轨道,但最炫的还是发射过程产生的“灯光秀”

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SpaceX去年12月从范登堡(Vandenberg)发射时,许多加州居民就误以为发生了外星人入侵。因为当时火箭在飞行过程中产生了一些疯狂的视觉效果:它看起来像一个巨大的彩虹色云,中心有一个小的移动光。

下图是Bakersfield Eyewitness News的记者杰夫•普兰特(Jeff Plant)在现场直播时拍到的场景:

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GIF图:

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“这看起来很神奇,当时我还以为是外星人攻击了我们的火箭。”

SpaceX发言人随后进行了解释,这个炫酷的“灯光秀”被称为“暮光现象”(twilight phenomenon),只会出现在日出或日落一小时内的火箭发射。

随着火箭上升,当燃料燃烧时,它会产生一股废气,其中的细微颗粒作为凝结核,大气中的水汽在其表面凝结,最终成云。

然而,这种“废气”云看起来如此壮观的原因是由于阳光。

尽管我们看到太阳已经落山,但由于色散,它的光线在高海拔地区仍然可见。这也是火烧云的成因之一。

在日落的最后时刻,太阳的实际位置其实已经低于地平线,我们看到的阳光是折射光。由于大气成分主要是氮气和氧气,较长的红光波不会像较短的蓝光波那样散射,因此日落看起来是红色的。

在火箭傍晚发射时,原理也类似。

由于太阳已经远远低于地平线,因此天空在地面上看起来是黑色的。然而,如果海拔足够高,仍然会有一些折射的阳光。当这些阳光与火箭尾气中的化学物质相互作用时,它会产生棱镜效应,并在所有不同波长下散射光。

这产生了加州昨晚看到的令人惊叹的画面。

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SpaceX 2018年10月7日的发射场景

对于可回收的SpaceX火箭,类似的场景同样可以在火箭回收的第一阶段看到:

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大多数SpaceX火箭发射都在佛罗里达州的肯尼迪航天中心,而只有最近两次在加州的范登堡空军基地发射时才产生了暮光现象。

原因其实也很简单。

太阳从东边升起,西边落下。在东海岸的肯尼迪航天中心发射时,火箭是向东走的;而在加州是往西边发射的,因此当地面已经变黑时,火箭依然可以看见阳光。


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