2022年5月14日,微博号PhilLeafSpace发布了一条微博,内容如下:

【神舟十四号将于6月5日10:44左右在酒泉发射】美太空军18SDS的跟踪监测显示,#中国空间站#三舱 (船) 组合体在北京时5月12日晚些时候进行了一次较大幅度的调相机动,调相后的近地点高度升高约10公里,最新 (北京时5月14日11:23) 轨道参数为:386.735 km × 391.211 km × 41.4708º(NORAD坐标系)。

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这里有几个关键信息,首先美太空军18SDS的跟踪监测数据,另一个则是发射时间,笔者特意去百度上搜索了一下,除了6月份这个模糊时间外,具体的日期与时间根本就没有公布,那么这个时间到底是怎么来的,是我们泄密了吗?

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为何我国还未公布轨道数据,人家老美就知道了?

这个话题中首先要解决的第一个问题是天宫空间站的轨道参数,究竟是不是机密?答案先说明下,是否定的,原因很简单,因为要防撞,国际空间站的轨道也是公开的!

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天宫是我国正在建设中的近地轨道空间站,这是我国“第三”个空间站,也是第一个长期在轨工作的空间站,将于2022年底初步完成建设,届时将由核心舱、问天和梦天实验舱,以及外加一艘神舟飞船和2艘天舟货运飞船组成的组合体。

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两行式轨道根数(这节比较枯燥无味,没兴趣的朋友可以忽略这节,直接跳到下节)

其轨道参数为386 km x 391 km 轨道倾角为41.4711°,一般写作41.5°也不算错,不过这个轨道除了基本参数以外还有更详细的两行式轨道根数:

1 48274U 21035A 22136.77165589 .00024868 00000-0 30569-3 0 99922 48274 41.4711 49.8949 0003565 353.4576 54.7466 15.59683419 59861

两行式轨道根数(Two-line element set、TLE )是一种轨道编码方式,用于在给定的精确时间内,绕地运行空间目标的轨道根数,配合合适的模型可以以一定精度估计出目标在轨道上任意一点的位置和速度。

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这个数据不是各位理解的信息,因为两行轨道要素采用的是两行80字符的ASCII码来存储数据,这种方式起源于一张卡列印一行的打孔卡。美国空军负责跟踪地球轨道上所有可探测物体,并为每个目标生成相应的TLE轨道根数,并且把非保密目标的TLE数据公布在Space Track网站上,所有人均可查询。

如何解读?

两行式轨道根数的解读是计算机的事情,直观看需要转换ASCII码,种花家就偷懒在WIKI上找个国际空间站的解读案例给大家参考:

ISS (ZARYA)1 25544U 98067A 08264.51782528 -.00002182 00000-0 -11606-4 0 29272 25544 51.6416 247.4627 0006703 130.5360 325.0288 15.72125391563537

这是国际空间站的两行式轨道根数,总共有三行,抬头行不是非必要的,因为第一行中那含有国际空间站的信息,但有抬头行更直观,不过大家都看得明白,我们从第二行开始:

第一行格式

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第一行解读

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第一行解读(鸡饭,各位凑合着看吧)

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我国公布天宫两行式轨道根数

2022年2月16日,新华网援引了科技日报的报道,我国空开空间站TLE轨道根数:

中国载人航天工程办公室2月12日宣布,为便于各方开展空间目标避碰等轨道分析工作,即日起,中国载人航天工程办公室每日在其官网发布中国空间站TLE轨道根数,供各航天实体参考使用。

中国航天科工集团二院研究员、国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光介绍,TLE轨道根数则考虑了大气摄动、地球扁率摄动等条件,能够提供一定精度的轨道预报。“任何国家和组织拿到这些数据以后,就可以在一定时间范围内、比较精确地确定中国空间站的位置,以判断其他航天器是否有和它碰撞的风险。”

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上文中介绍了美国空军会发布近地轨道上人造航天器的两行式轨道根数,但这是经过雷达和光学观测计算出来的,对于天宫空间站来说,因为轨道维持以及变轨需要而改变轨道参数,主动公布这个数据会更及时,方便各大近地轨道监测机构以及各国航天机构提前预警以及调整轨道。

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2021年7月和10月,我国天宫空间站就因星链卫星意外接近而紧急变轨避免碰撞,载人航天工程办公室主动公布,显然杜绝了以不了解为由意外的近接事件,也是为航天员安全以及中国的太空资产安全考虑。

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因此我国空间站的轨道参数显然不是机密,美国太空军18SDS的即使跟踪监测并发布数据也不算泄密,因为这本来就是公开的。

媒体又是如何得知神舟十四号的准确发射时间呢?

微博号PhilLeafSpace公布的数据中,其中就有个关键信息就是神舟十四号的发射日期为“6月5日10:44左右”,这个数据就相当诡异了,因为搜遍全网都不知道神舟十四号的准确发射日期,一个微博号就随便公布出来了?

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5月12日天宫空间站进行了调相机动

在PhilLeafSpace发布的博文中,有一个调相机动,我们从载人航天办公室发布的两行式轨道根数数据中也可以发现:

5月12日数据

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5月13日数据

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其他的数据非常不直观,但有一个数据看起来非常容易理解,那就是轨道圈数,5月12日时数据为15.6118圈(每天),5月13日发布的数据时为15.59499圈,圈数变少,这表明天宫空间站出现了轨道抬升的动作;另外倾角也从12日的41.4695°变成了13日的41.4706°,这个是干嘛的呢?

答案是为了嫦娥14号载人飞船的对接做准备!

天宫空间站每天都在绕着地球公转,一天15圈多一点,基本上每天都会经过某地上空,但却存在星下点的差异,因为不是整数圈,所以每天都会偏离约半圈,星下点会偏移大约13.8°左右,那么大概需要25~26天左右才会回到同一个星下点。

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因此从理论上来看,在酒泉卫星发射中心发射的话,大概每隔25~26天就会出现一个“发射窗口”,当然这是概略计算,并不能作为参考依据,各位可以也可以算算,有不同意见的朋友可以在文末留言。

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当然即使是这样,酒泉航天发射场发射的飞船要以最快的速度对接,那么仍然要最微调,显然5月12日的调整就是为神舟十四号飞船对接而做的调整,调整下轨迹的“相位”,使得轨道与神舟十四号发射后的对接轨迹相位重合度更高,从而实现快速对接。

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根据此前的经验,我国空间站每次在神舟飞船发射前大约20天都会有一次调相机动,从5月12日开始,根据新的轨迹就可以计算出窗口期,甚至可以精确到几点几分,当然火箭与飞船也可以做修正,因此这个窗口时间并不一定要精确到秒,然而能精确到秒显然是最合适的。

神舟十二号飞船对接过程

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而据微博大神PhilLeafSpace的计算为6月5日,这个日期基本上八九不离十!航天爱好者根据公开信息给出自己的判断,准确地说应该不算泄密,毕竟目前很多游戏软件也能模拟出这个发射窗口时间,比如坎巴拉太空计划,这个软件非常强大,有机会的话,各位一定要去玩玩。

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延伸阅读:神舟十四会上哪几位航天员

三月份是有个新闻确定了名单已确定,但却没有告知到底有哪几名航天员,所以坊间一直猜测纷纷,不过根据此前的经验,有两个规律:

1、老航天员带新航天员;

2、可能有一名女性航天员;

3、最近上过太空的宇航员不会安排;

符合和不符合要求的航天员名单如下,各位看看哪几位航天员最有可能入选神十四航天员名单呢?

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蓝绿色为近期执行过任务的航天员,橙黄色为最有可能的十四号乘组名单,指令长很有可能是景海鹏担任,因为他是唯二执行过三次任务的航天员,而且有多次指令长经验,刘洋作为女性航天员很有可能会入选,那么第三位呢?

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各位不妨猜猜看,究竟谁会入选?