Явление сумеречного свечения от ракетных запусков

Введение

Погодные явления, связанные с ракетной техникой.

Сумеречный феномен возникает, когда частицы выхлопных газов ракет или ракетного топлива, оставленные в конденсационном следе ракеты-носителя, конденсируются, замерзают и затем расширяются в менее плотных верхних слоях атмосферы. Выхлопной шлейф, зависший на темном небе, освещается отраженным солнечным светом с большой высоты посредством дисперсии, создавая впечатляющий и красочный эффект, видимый с земли. Обычно это явление наблюдается при запусках, происходящих за 30–60 минут до восхода или после захода солнца, когда ракета-носитель или ракета поднимается из темноты в освещенную солнцем область относительно наблюдателя на земле. Поскольку ракетные следы простираются высоко в стратосферу и мезосферу, они улавливают солнечный свет с большой высоты даже после захода солнца на земле. Мелкие частицы в расширяющемся выхлопном шлейфе или "облаке" дифрагируют солнечный свет, создавая розовые, синие, зеленые и оранжевые цвета – подобно тому, как дисперсионная призма разлагает свет на составляющие его спектральные цвета (цвета радуги), – что делает сумеречный феномен еще более зрелищным. Выхлопной шлейф также может приобретать спиральную форму под воздействием ветров верхних слоев атмосферы. Обычно его можно наблюдать в течение двух-трех минут после запуска. В зависимости от погодных условий он может оставаться в небе до получаса, прежде чем рассеяться. На авиабазе Ванденберг в Калифорнии с декабря 1958 года с центрального побережья Калифорнии в северном округе Санта-Барбара было запущено более 1800 ракет и космических носителей. Однако лишь небольшой процент этих запусков вызвал сумеречный феномен. То же самое относится и к Программам стратегических систем ВМС США, которые проводят испытательные полеты ракет Trident II (D5) с подводных лодок SSBN класса Ohio в Тихом океанском полигоне у побережья Южной Калифорнии или в районе Кокола-Пойнт в Баркинг-Сэндс на гавайском острове Кауаи. Некоторые наблюдатели ошибочно полагают, что ракета, создавшая это зрелище, должна была выйти из строя или быть уничтожена в полете. Это убеждение связано с тем, как конденсационный след ракеты-носителя закручивается в узлы воздушными потоками или сдвигом ветра на большой высоте. На сегодняшний день не зафиксировано случаев, когда неисправная ракета или носитель вызвали бы этот феномен. В редких случаях, когда ракета или носитель выходит из строя, она уничтожается офицером по безопасности полетов до достижения высот, на которых возникает сумеречный феномен. Внешний вид и интенсивность явления зависят от местоположения наблюдателя и погодных условий – обычно требуется ясное небо без лунного света, поскольку облачность может закрыть обзор. Это явление обычно можно наблюдать по всему штату Калифорния, а также в Аризоне, Неваде и Юте. На восточном побережье подобные наблюдения были зафиксированы во время сумеречных запусков космического челнока из космического центра Кеннеди НАСА, а также после запусков других ракет-носителей с пусковых комплексов Космических сил США на станции космических сил Кейп-Канаверал во Флориде. Многие страны с космическими программами, такие как Европейское космическое агентство, Российское космическое агентство, Китайское национальное космическое агентство, японское JAXA, индийское ISRO и другие, также сталкивались с этим явлением.

A twilight phenomenon is produced when exhaust particles from missile or rocket propellant left in the vapor trail of a launch vehicle condense, freeze, and then expand in the less dense upper atmosphere. The exhaust plume, which is suspended against a dark sky, is then illuminated by reflective high altitude sunlight through dispersion, which produces a spectacular, colorful effect when seen at ground level. The phenomenon typically occurs with launches that take place either 30 to 60 minutes before sunrise or after sunset when a booster rocket or missile rises out of the darkness and into a sunlit area, relative to an observer's perspective on the ground. Because rocket trails extend high into the stratosphere and mesosphere, they catch high altitude sunlight long after the sun has set on the ground. The small particles in the expanding exhaust plume or "cloud" diffract sunlight and produce the rose, blue, green and orange colors—much like a dispersive prism can be used to break light up into its constituent spectral colors (the colors of the rainbow) – thereby making the twilight phenomenon all the more spectacular. The exhaust plume may also take on a corkscrew appearance as it is whipped around by upper level wind currents. It is typically seen within two to three minutes after a launch has occurred. Depending on weather conditions, it could remain in the sky for up to half an hour before dispersing. At Vandenberg AFB in California, more than 1,800 missiles and space boosters have been launched from the central California coastline in northern Santa Barbara County since December 1958. However, only a small percentage of these launches have created the twilight phenomenon. The same is true with the U. S. Navy's Strategic Systems Programs, which conducts Trident II (D5) missile test flights at sea from Ohio Class SSBN submarines in the Pacific Test Range off the coast of Southern California, or Kokola Point at Barking Sands on the Hawaiian island of Kauai. Some observers have wrongly assumed the missile or rocket creating the aerial spectacle must have malfunctioned or been destroyed while in flight. That belief stems from the appearance of the launch vehicle's contrail as it becomes twisted into knots by upper altitude air currents or wind shear. To date, no malfunctioning missile or rocket has been known to create the phenomenon. On the rare occasions when a missile or rocket does malfunction, it is destroyed by a Range Safety Officer before reaching the altitudes where twilight phenomenon occur. The phenomenon's appearance and intensity varies with viewer location and weather conditions—typically, clear skies with no moonlight, since cloud cover would block one's view. The phenomenon can usually be seen throughout the state of California, and as far away as Arizona, Nevada and Utah. On the East Coast, similar sightings were observed and reported during twilight launches of the Space Shuttle from NASA's Kennedy Space Center, and observed after other expendable launch vehicles from the U. S. Space Force's launch complexes at Cape Canaveral Space Force Station in Florida. Numerous nations with a space program — such as the European Space Agency, the Russian Space Agency, the China National Space Agency, Japan's JAXA, India's ISRO and other countries have experienced the same event.

Примеры

В 2010 году конденсационный след у побережья Лос-Анджелеса, Калифорния, заставил наблюдателей поверить, что они видели запуск ракеты. 7 июля 2010 года сообщения о наблюдении "НЛО" вынудили аэропорт Сяошань в Ханчжоу, Китай, временно приостановить работу. Летный экипаж, готовящийся к снижению, увидел объект – предположительно, испытание китайской ракеты – как яркий мерцающий свет, очевидно, над взлетно-посадочной полосой, и сообщил об этом отделу управления воздушным движением. Управление воздушным движением не смогло обнаружить объект на радаре и перенаправило рейсы на посадку. Пострадали восемнадцать рейсов. Хотя нормальная работа была возобновлена через четыре часа, инцидент привлек внимание китайских СМИ и вызвал шквал спекуляций относительно природы НЛО. 7 ноября 2015 года яркий световой шлейф был замечен расширяющимся, а затем "взрывающимся" над южной Калифорнией между 19:00 и 20:00. Шериф округа Ориндж подтвердил, что это был испытательный пуск баллистической ракеты "Трайдент II" с подводной лодки USS Kentucky.