天舟四號貨運飛船與長征七號遙五運載火箭組合體今天順利垂直轉運至發射區,也標志著一項重要的技術成果得到了驗證。由西昌衛星發射中心技術部氣象團隊負責的文昌發射場淺層風預報技術研究項目通過終審驗收,由此,我國基于數值預報技術的淺層風精細化預報保障能力取得重要提升。
淺層風是指從地表至距離地表100米高度之間的風,這段高度上的風速和風向受下墊面環境和周邊高大建筑物影響而劇烈變化,對火箭的垂直轉運影響巨大。
西昌衛星發射中心技術部氣象系統工程師 張曉杰:火箭在轉運時并沒有加注燃料,一旦風速過大,火箭很可能因為“身體太輕”而失去平衡發生危險。淺層風隨高度的變化在內陸平原地區不大,在濱海地區則會加劇,對淺層風實現精細預報成為文昌發射場氣象預報保障一項不可回避的難題和挑戰。
近年來,隨著CZ-7、CZ-5等新型火箭相繼成功發射,我國空間站建設和載人航天第三步走戰略拉開帷幕。為了提升文昌發射場大型火箭測試發射能力,2018年文昌航天發射場淺層風預報技術研究作為載人航天工程重點項目立項實施。經過兩年的努力創新,氣象團隊基于數值預報技術研發了覆蓋火箭轉運關鍵區域淺層風預報保障系統,實現了場區淺層風定量化、可視化、精細化預報。
5月7日,天舟四號和CZ-7號船箭組合體從垂直總裝測試廠房轉運至發射區,該系統根據最新的氣象資料,實時處理生成可視化預報產品,通過立體形象的流體力學仿真圖像和一目了然的風力風向變化參數,向指揮部和工作人員實時推送氣象預報信息,相關技術人員根據預報信息及時調整轉運時機和相關技術操控要求,為船箭組合體安全轉運提供了技術保障支持。
西昌衛星發射中心技術部氣象系統高級工程師 楊道勇:轉運現場發回的風場監測數據驗證了我們的預報精度達到1米以內,對于提升文昌發射場航天發射氣象預報保障能力意義重大,后續我們還將進一步加快人工智能、大數據等技術研究,力爭在氣象預報創新能力建設中實現更多進步和突破。
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