10月23日18时15分,长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,将遥感五十号03星顺利送入预定轨道。几分钟之后,华北、东北南部、山东等多地的夜空中出现了一团缓缓摇曳的发光“水母”——它不是UFO,而是火箭飞行与大气层相互作用产生的“火箭云”,也被称为火箭发射的“暮光效应”。说白了,它是火箭把一团冰晶云挂进了落日还照得到的“高空舞台”,地面一片漆黑,云上却亮着太阳。新华网光明网·国是直通车
为什么总在黄昏出现:地面黑了,高空还亮着
日落后,地球投下的影子只盖到一定高度:太阳落到地平线下6度时,阴影顶端大约在35公里高;落下10度,阴影上移到约100公里;落下15度,约225公里。火箭恰好在这段时间爬升,尾迹“种”进了这个光照带:地面观众坐在黑暗里,头顶的云却泡在阳光下,明暗对比拉到最大,想不显眼都难。这次观天的拍摄者也提到,发射时间点刚好在日落之后,看到的“火箭云”很壮观漂亮,像水母一样。知乎·浩浩荡荡学物理中国新闻网
为什么是“水母”造型:排气本身就是造云原料
云团的“伞盖”不是发动机火焰——火焰只在火箭身边那一小团,伞盖是尾迹气体自己凝成的冰晶云:液氧煤油发动机的燃烧产物是水蒸气和二氧化碳,高空低温让它们迅速凝华;固体助推器喷出的氧化铝等颗粒还会散射阳光,让尾迹更亮、更持久。而“触手”是不同飞行时刻留下的多条尾迹被高空风剪切拉长后的样子:在青岛,升空4分钟后的18点19分,云团幻化成梦幻的圆形,并随着一级火箭脱落突然变大了一轮。知乎·浩浩荡荡学物理知乎·平老虎
为什么一发火箭,半个北方都能“同框”
这团云的尺度远超直觉:火箭在高空注入的气体和颗粒,形成的云团可达100至1000公里,高度在100至700公里之间。云挂在百公里以上的高空,等于一块悬挂在平原上千公里范围内的巨型银幕,山东淄博距离发射场数百公里,也拍到了云团分离阶段的高清画面。不同城市的目击者看到的,其实是同一条发光云带的不同侧面——“太原发射长征六号改火箭,为何数百公里外的多地都能目击「火箭云」?”当晚也直接成了知乎热题。知乎·浩浩荡荡学物理七彩淄博知乎
要不要担心它“落下来”:几分钟就散的冰晶云
每次“水母”刷屏,最常被问的都是废气会不会对地面有影响。气象部门对此类现象的定性很直接:是火箭过境时产生的冰晶云。它悬在几十到上百公里的高空,不在人类活动的空间层;一旦脱离阳光照射的角度,几分钟内就会在高空风中晕染、稀薄到肉眼不可见。四川日报
水母云并非中国独有,但中国确实最容易被“加演”
从物理上说,这是全球航天发射的“常见副作用”:1977年苏联的“彼得罗扎沃茨克奇迹”、2009年“挪威螺旋”,都是火箭尾迹在晨昏光照下的大范围表演,当时还被不少人当成了UFO。知乎·浩浩荡荡学物理
国内最近“目击率”陡增,第一变量是发射密度——本次发射已是长征系列运载火箭的第672次飞行。第二变量是窗口与航迹:长征六号改的主场在太原,任务窗口常常排在傍晚,航迹自北向南掠过人口密集区,看得见的地方自然多。而且这不是它今年第一次“画水母”:5月12日发射当晚,山东济南、淄博、滨州等多地夜空出现过发光“水母云”。6月4日,火箭云甚至横跨大半个中国,被广东深圳的普通市民拍到。中国航天科技集团牡丹晚报第一现场
下次想亲眼看到,记住这几分钟
按成功拍到本次过境的摄影师经验:太原发射之后大约4分钟,数百公里外就能看到云团;5分钟左右形态“爆发”、最为完整;7分钟左右逐渐消散,整段窗口以分钟计。设备上门槛不高:手机或广角镜头即可,架上三脚架求稳,把曝光补偿压低1到1.5挡,云团就不会糊成一团白光。想蹲下一只“水母”,挑一场黄昏时段的发射任务,在日落后抬头朝发射场方向等几分钟,多半能等到。知乎·平老虎