美国新一代登月火箭发射台 5 次遭雷击，这对发射有何影响？如何降低天气带来的不确定性？
47 个回答
这个发射台是39B，下面这个视频显示了最近十年来39B被各种雷劈：
肯尼迪航天中心39B发射台的雷劈https://www.zhihu.com/video/1547556688735125504看上去很吓人，但因为发射台上有三个180多米高的防雷塔，而SLS火箭只有98米高，差不多只有防雷塔的一半。所以昨天（8月28日）的三次雷击，都是击中了防雷塔（一次一号塔，二次二号塔）。
很多情况下，防雷塔会成三角形（上图）或矩形（下图）排列，三到四个塔尖拉出一个框罩在火箭上方，保证火箭不是该区域内的致高点。
当然，如果塔足够高或足够近，或者天气情况一直很好，就不需要拉电线。判定方法大概来说，就是想象一个20到60米半径的球（如下图蓝色所示）滚到火箭上方，如果这个球只接触避雷器而不接触火箭，避雷就是有效的，火箭就是安全的。下图中的黑色避雷塔足以保护绿色火箭，但不足以保护红色火箭。
如何确定避雷塔的保护半径和区域，是个难题，过去通常根据经验来操作。在阿波罗和航天飞机时代，很多时候用的是单根避雷塔，采用的是“45度保护锥”的判定方法[1]，但安全系数不如现在多塔的高[2]。
目前塔的高度是SLS 火箭在发射台上高度的一个比较简单的函数，可以有效的保护所有设备。比如下面这个求电荷密度的公式[3]：
为什么要防雷？
自 1752 年本杰明·富兰克林发明避雷针以来，防雷的概念就深入每个大型工程，各种设备、传输线、电信塔、卫星发射系统、建筑物和其他重要装置都要考虑防雷击。
出于轨道动力学的原因，美国的火箭一般都是选择从低纬度的佛罗里达州南部向东（大西洋）发射，而这里的雷暴活动水平又偏偏是全美最高的。卡纳维拉尔角周围地区，基本上平均每五天中就有一天是雷暴天气（每年总计 70 天+）。
考虑到SLS火箭芯级就有近150吨的液氢和800多吨的液氧（还没算上固体火箭助推器近1200吨的推进剂），这就是个名副其实的超级易爆炸的火药桶，而且火箭的壳体基本上都是导电金属，里面装满了敏感的电子设备，雷击可能产生的巨大的电磁场也会对火箭薄弱处产生破坏性影响，所以防雷是重中之重。
仅仅是金属外壳并不足以保护飞行器或推进剂免受损坏或被点燃，必须在所有段的连接环处以及与大地间均提供很好的导电连接，以便能在约30毫秒内把近3000安培的电流导向地面。但如果一旦闪电的火花因为小概率事件没有经外壳流走而是点燃了逃逸塔的推进剂，它肯定会着火。
可以说，除了风以外，雷击是阻碍火箭发射的最主要的天气因素。
事实上，火箭完全有能力像民用客机一样直面雷暴，而且在地面的火箭也基本上可以经受住这样的雷击（大部分因法拉第笼效应而不会进入火箭内部）。
但与所有重要的项目一样，不怕一万，就怕万一，基本原则就是“尽可能消灭一切可消灭的小概率事件”。价值以亿美元为单位计的火箭和有效载荷，避免被雷击就是这里面最重要的要避免的情况之一。
不但是在地面，包括升空期间，也会遭遇雷击。整个火箭+排气尾迹将像一根巨大的导线将火箭与地面相连，这如果都不能引雷的话，那也没什么能引雷了。我之前写过阿波罗12号在上升过程中被雷劈了两次的故事，就是因为火箭发射后长长的“尾气”成了导线将大地与云层联通，而遭遇了可怕的雷击事件。（当然还有87年36B发射台的Atlas Centaur67雷击解体事件）
触发雷击的火箭发射https://www.zhihu.com/video/1547595532570132481对发射有何影响？
回到问题上来，发射前一两天的雷击一般对发射影响不大。其实早在4月2日那天就发生了四次雷击。
但是如果在加注液体推进剂的一个小时内距离发射台5海里范围内有超过 20%的闪电几率，那么加注将不会开始。如果在发射前30分钟内在发射台 10 海里或计划飞行路径内检测到闪电，发射大概率会被延迟30分钟，如果错过窗口期，这次发射将被取消。
另外，如果火箭的上升飞行路径中5海里内有不透明的积雨云，如果它有可能在三小时内有雷击概率的，发射也会被延迟（除非相关数值能在一个极限范围内[4]。
佛罗里达州肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角空军基地总有30多个测量点，可以实时提供有关闪电活动和由高空电场的数据。这些数据有助于确定高空电荷是否足以在发射期间产生闪电，从而确认或取消发射。其它类似设备还包括像能监测125 海里范围内云对地闪电的云对地闪电监视系统 (CGLSS)、用于监测75 海里范围内云内、云对云和云对地三个维度闪电的闪电探测和测距系统(LDAR)、Rawinsonde和Jimsphere高空气球、各种多普勒雷达和卫星监测系统等一大堆天气监控系统在保障火箭的顺利发射。
今天（2022年8月29日）北京时间晚上20:33，祝万里无云，发射成功。
参考
这个问题很久之前就有朋友问过，今天又来邀请我们了，那就为大家科普一下。
雷雨天气里，最可怕的是雷电。因为，雷电对于火箭发射的影响很可能是毁灭性的。
航天科技集团一院相关专家介绍：“火箭在飞行过程中，如果与雷电相遇，有可能干扰火箭和飞船内部的电子设备。所以，在确定火箭发射窗口时，一定要避开发射场上空有雷电的时间段。”
解决雷电的干扰，最根本的办法是提前做好气象观测。我国每个发射场都有自己独特的气象特点，每次发射之前，发射场区都会进行认真的气象分析和会商，根据天气条件确定最终的发射窗口。
那么，如果发射窗口已经选好了，突然遇到雷电天气怎么办呢？这就需要发射场指挥部进行决策了。如果超过允许的电场强度，那么就要中止发射。
事实上，火箭发射不仅要考虑雷电，还要考虑刮风和下雨等天气。世界各国的很多火箭在发射时都会受到这些气象因素的影响。
火箭自身条件满足了，外部因素也考虑到了，就能出发了吗？
等等！想想是不是还忘了一条最关键的因素，有没有时间出行。发射窗口，就像我们出门旅行一定要选好出行的时间。
一般航天爱好者都知道，火箭的“乘客”，如卫星、飞船等有效载荷，必须选择特定时间进行发射，因此，有效载荷的不同，决定了火箭发射时间。这个时间范围，被形象地称作“发射窗口”。
发射窗口宽度因“星”而异，近地轨道卫星一般为“日窗口”，每天都会有；月球探测器为“月窗口”，每月都有，但只有那么几天。而有行星、小行星和彗星等地外天体交会需求的探测器则为年窗口，那就是一年甚至几年才能遇到一次了。
除此之外，影响火箭发射的条件其实还有很多，比如，何时发射更加方便地面观测，何时发射便于地面测控，何时发射便于飞船的着陆回收等等。只有考虑各方面的要求并经综合平衡后，以确定最适合的火箭发射时间。