為何有些火箭發(fā)射像外星飛碟？看SpaceX怎么說！

據(jù)國外媒體報(bào)道，火箭發(fā)射期間一樣會(huì)產(chǎn)生“曙暮光現(xiàn)象”。這使得SpaceX火箭在發(fā)射期間產(chǎn)生蔚為壯觀的光效，看上去就像外星飛船一樣。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間上周日晚上，太空探索公司SpaceX旗下的獵鷹9號火箭從加州中部的范登堡空軍基地發(fā)射升空，其一級火箭助推器成功實(shí)現(xiàn)地面回收。雖然SpaceX公司此前經(jīng)常從范登堡發(fā)射火箭，但這也是它第一次在這里實(shí)現(xiàn)地面回收。這次完美的發(fā)射將阿根廷的一顆衛(wèi)星送入了軌道，但真正的亮點(diǎn)在于發(fā)射產(chǎn)生的光效。

去年12月份，當(dāng)SpaceX公司從范登堡發(fā)射火箭時(shí)，許多加州居民誤以為是外星人入侵。這是因?yàn)榛鸺陲w行過程中產(chǎn)生了一些瘋狂的視覺效果:它看起來像一個(gè)巨大的彩虹云，在中心有一個(gè)小的移動(dòng)光點(diǎn)。就像貝克斯菲爾德目擊者新聞(Bakersfield Eyewitness News)的記者杰夫·普朗特(Jeff Plant)在現(xiàn)場直播時(shí)發(fā)現(xiàn)的那樣，從遠(yuǎn)處看，很難確切知道到底發(fā)生了什么。

“這看起來很神奇，但在這一點(diǎn)上，我無法真正告訴你到底發(fā)生了什么，” 普朗特在12月份的發(fā)射直播中說。

為了把事情弄清楚一點(diǎn)，我給哈佛-史密森天體物理學(xué)中心的物理學(xué)家喬納森·麥克道爾(Jonathan McDowell)發(fā)了一封電子郵件，了解火箭在進(jìn)入軌道期間會(huì)發(fā)生什么。他說，這一切都與光照條件有關(guān)。

SpaceX公司的一位發(fā)言人告訴我，這種光照的技術(shù)術(shù)語是“曙暮光現(xiàn)象”，顧名思義，這種效果通常僅限于在日出或日落后一小時(shí)內(nèi)發(fā)射火箭。當(dāng)火箭升空后時(shí)，它會(huì)在燃燒火箭燃料時(shí)產(chǎn)生廢氣。當(dāng)廢氣中的微粒遇到大氣時(shí)，它們會(huì)凝結(jié)并在大氣中漂移。

然而，由于陽光的照射，凝結(jié)的廢氣云看起來會(huì)非常壯觀。盡管太陽可能已經(jīng)落在地平線之下，但由于散射作用，在高海拔地區(qū)陽光仍然可見。這也是導(dǎo)致日落時(shí)太陽呈現(xiàn)紅色的同一原因。

在日落的情況下，當(dāng)人們在最后時(shí)候從地面上看到太陽時(shí)，太陽的實(shí)際位置已經(jīng)處于地平線以下。這意味著來自太陽的光更多是通過大氣的折射進(jìn)入觀察者的眼中，而不是來自太陽的直射光。由于大氣中的化學(xué)成分主要是氧和氮，較長的紅光光波不會(huì)像較短的藍(lán)光光波那樣發(fā)生散射，因此日落時(shí)太陽呈現(xiàn)紅色。

類似的原理也適用于火箭發(fā)射。在這種情況下，天空在地面上的觀察者看來是黑色的，因?yàn)樘栯x地平線足夠遠(yuǎn)。然而，如果你走到足夠高的地方，仍然會(huì)有一些折射的陽光。當(dāng)太陽光與火箭廢氣中的化學(xué)物質(zhì)相互作用時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生棱鏡效應(yīng)，并散射所有不同波長的光。這就產(chǎn)生了昨晚加州居民看到的令人驚嘆的光照效果。

就SpaceX火箭而言，這也發(fā)生在火箭的第一階段返回地面時(shí)。

這里可以看到上周日發(fā)射后第一階段返回地球時(shí)排出的沖擊波:

大多數(shù)SpaceX公司的火箭發(fā)射都是在位于佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心進(jìn)行的，但是最近兩次發(fā)射都是在加利福尼亞的范登堡空軍基地進(jìn)行的。雖然麥克道爾不能肯定這種光照效果在西海岸是否更普遍，但他冒險(xiǎn)猜測了一下為什么會(huì)這樣。

麥克道爾在一封電子郵件中告訴我:“也許東海岸發(fā)生這種情況的可能性較小，因?yàn)榛鸺窍驏|飛行的，所以如果你坐在黑暗中，火箭的情況也大抵如此。”“但從加利福尼亞往西走，你可能會(huì)覺得很黑，但火箭仍然可以看到太陽。”

所以，下次你在SpaceX發(fā)射火箭的時(shí)候看到天空亮起來的時(shí)候，你就不用擔(dān)心是飛碟了——它永遠(yuǎn)不會(huì)被外星人發(fā)現(xiàn)——你可以坐下來欣賞這場表演。