我國氣象衛星福爾摩沙衛星七號已運送至美國佛里達州的甘乃迪發射場，進行發射前的整備作業。火箭即將發射升空，我國的太空計畫又將向前邁向一大步；很多人可能會好奇火箭發射前倒數以及發射進入太空的過程。接下來就和大家一一介紹，到時候看發射直播，就可以告訴身邊的家人朋友唷！

福衛五號發射圖。

　　火箭的燃料分為固態與液態，固態燃料火箭裡面裝著火藥，一般可以長時間貯藏和保存，並且可在任何時候點火發射；然而在控制飛行方向、調整速度方面，固體火箭就不及液體火箭了，因此像SpaceX的獵鷹系列火箭使用的就是液態燃料。

　　那如何判斷液態火箭要灌注多少燃料呢？火箭的乘客，也就是人造衛星的總重量，以及抵達太空的軌道高度與傾角、火箭發射場的地理位置等等，都會影響燃料灌注量的多寡；因此不同的火箭發射任務，發射前準備作業以及火箭飛行的時間都會有所不同。

　　福衛七號即將搭乘獵鷹重型火箭被發射上太空，因為獵鷹重型火箭是整合3個獵鷹九號火箭的升級版；而2017年被發射的福衛五號就是搭乘獵鷹九號火箭升空入軌的，因此本文將以秒為時間軸，以福衛五號為範例，逐步介紹於火箭發射前的準備以及飛行過程，以饗讀者。

福衛五號與整流罩圖。

獵鷹九號發射前作業

　　2017年8月福衛五號遙測衛星從美國加州范登堡火箭發射基地成功發射，運行於720公里太陽同步圓形軌道，傾角98.28°。

　　發射前，衛星在發射場健康檢查完畢後，會被安置在火箭整流罩 (如左圖) 。其後運送到發射台，吊掛到火箭上方，並且開始進行火箭發射前「靜態點火」測試的準備作業。

　　為了確保火箭引擎能夠順利點火，在火箭發射的前5天，SpaceX工程師在發射現場執行「靜態點火」測試。這是最關鍵的時候，因為一點點靜電或火花都可能引起事故；例如2016年9月獵鷹九號 (Falcon 9) 就曾於卡納維爾角空軍基地，在執行發射前的靜態點火測試時爆炸，造成造價近 2 億美元的以色列通訊衛星 Amos-6 遭到炸毀。

火箭外殼白煙。

　　由於地球自轉之故，衛星發射時間需要精密計算出最適合發射的時間，稱為火箭的發射窗 (Launch window)；若是因為天候或其他因素錯過了發射窗，就必須等候下一次適合的發射時間。由於每個太空計畫的任務不同，以福衛五號遙測衛星為例， 雖然一天會有4次通過台灣附近上空，但是任務規劃時特別要求，福衛五號需每2日再訪並拍照全球同一個地點，因此福衛五號每2天的上午9時34分，會從北到南飛行經經過台灣正上空；這是決定「發射窗」的時間因素之一。

　　福衛五號在2017年8月25日火箭發射當天，太空中心包括結構、熱控、姿態控制、資料處理、電能、遙傳指令、推進和飛行軟體等八個次系統工程師以及SpaceX工程師們，在發射操控中心就緒，並於啟動發射前進行最後的檢查。然後在美國時間的早上，發射場指揮官下令現場工程師再次確認監控數據；直到在發射前1小時8分鐘時，確認檢查結果沒有問題後，才下達火箭發射程序，開始發射倒數。

　　而獵鷹九號火箭推進劑有2種，包括航空級煤油以及液態氧，在發射前1小時開始灌注煤油；等灌注滿，在發射前35分鐘時，開始液態氧的灌注作業。由於液態氧為零下182.96 °C，因此當液態氧灌注到火箭以後，火箭外殼可以觀察到低溫白煙環繞 (如右圖)。火箭灌注了包括送抵衛星抵達暫駐軌道 (Parking Orbit)，以及第一節火箭返回回收平台的燃料。

獵鷹九號火箭引擎

　　獵鷹九號火箭有9個引擎 (如左圖)；火箭在飛行時引擎噴嘴的溫度最高，在飛行過程火箭引擎有氣流可供冷卻，但是火箭引擎點火，在火箭尚未離開地面升空時，發動機的溫度會馬上升高。為了避免引擎過熱，獵鷹九號火箭在發射前倒數7分鐘時，會啟動火箭引擎冷卻系統；這時候透過監控影片，可以看到火箭底部被冷卻用途的白色霧狀氣體環繞。火箭發射時間倒數1分鐘時，飛行電腦下指令進行最後一次發射前檢查，同時火箭燃料箱開始加壓到飛行壓力。

　　發射程序倒數到45秒時，監控中心所有的工程師緊盯著電腦螢幕，數據顯示一切正常，這時SpaceX的發射指揮官會詢問各個單位，「Go… No Go?」(發射，還是不發射？)。在美國時間2017年8月25日早上10點51分，各單位全部回報的都是「Go…」，所以發射指揮官最後確認，並下達了發射命令。

火箭升空航向太空

　　「5、4、3、2、1…發射！」伴隨轟隆隆的聲音，福衛五號衛星搭乘Space X的獵鷹九號火箭緩緩升空。當火箭開始加速，到達1分09秒的時候，火箭因為飛行速度逐漸增加，頂端將面臨最大動態壓力，稱為最大Q點 (Max Q)，這是火箭發射過程中的一個重要里程碑，因為它是火箭設計所承受最大空氣動力應力點。接著由於高空空氣密度減小，動態壓力將逐漸減小，代表著火箭結構可以承受外部應力，而不會發生災難性故障。

　　火箭持續升空，在2分28秒時，火箭第一節引擎熄火，經過4秒後，在升空後2分32秒時，第一節火箭和第二節分離，然後在火箭升空後2分39秒，第二節火箭點火，火箭持續飛往太空。

　　在2分53秒的時候，火箭距離地面高度122公里，此時火箭的飛行速度為每秒1.8公里；由於地心引力的關係，大氣層幾乎所有的氣體都集中在離地面100公里處，因此這時候火箭進入太空，衛星已不需要整流罩保護，火箭的整流罩分離，福衛五號衛星出現在火箭頂端持續飛行。

獵鷹九號回收降落引導翼。

　　獵鷹九號是全球第一款設計有第一節火箭回收裝置的火箭。當分離後的第一節火箭返回地球，並在2分59秒的時候，彈開4片的引導翼將如右圖，執行回收飛行的作業。火箭第一節逐漸接近地面，在8分45秒時，回收第一節火箭點火，降低火箭速度，並且逐漸調整飛行方向與速度接近地面，最後在10分47秒在海上回收平臺著陸。

　　第二節火箭則持續飛往太空，雖然第二節火箭只有一個引擎，因為沒有大氣阻力，速度越來越快，在9分17秒時第二節火箭引擎熄火，這時候火箭第二節的高度已經距離地面725公里高，火箭飛行速度每秒鐘速度7.55公里。

　　距離獵鷹九號火箭發射已飛行了11分21秒抵達暫駐軌道目的地；如下圖視窗右上角，可以看到衛星火箭順利分離，這時候衛星距離地面723公里的高度，每秒鐘飛行7.58公里的速度，顯示福衛五號已經成功進入太空軌道，約每99分鐘環繞地球一周。