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天宫二号燃烧谢幕 权威解答为何 " 非毁不可 "

新京报 07-19

央视新闻独家视频 天宫二号再入大气层瞬间

新京报快讯 天宫二号空间实验室今晚“回家”。7 月 19 日 21 时 06 分,天宫二号在地面指挥人员的指令下受控离轨,主体在大气层中烧毁,少量残骸落入南太平洋预定海域。

去年 4 月 2 日,天宫一号目标飞行器无控再入大气层。不同的是,此次天宫二号采取受控方式离轨,这是继天舟一号货运飞船后,我国第二次实施航天器受控离轨。

首次长达 30 天的航天员在轨驻留、首次“太空加油”、首次完成植物“从种子到种子”全过程生长实验 …… 主要使命完成后,天宫二号还发挥余热,参与量子通信等任务,超期服役 1 年多。作为空间站“先导”,天宫二号可谓功勋卓著。

天宫二号总设计师朱枞鹏表示,此次受控离轨是为了消除未来天宫二号对太空和地面环境可能造成的威胁,是中国人和平科学利用太空资源的生动实践。

天宫二号空间实验室示意图。图源:载人航天网

为何受控离轨 ?

—— 如果成为太空垃圾,对太空与地面造成双重威胁

朱枞鹏介绍,随着超期服役时间的不断增加,天宫二号的在轨可靠性会有所下降,一旦出现在轨异常,处于近地轨道失控状态的天宫二号,会逐渐下落。坠入大气层后,一些高熔点材料有可能不会完全烧蚀,少量残骸会落到地面,危及地面人员安全。

在地球周围,直径大于 10 厘米的空间碎片已超过 2 万个,10 厘米以上的空间碎片撞击到航天器,都是灭顶之灾。太空中遍布着太空垃圾,经常让驰骋的航天器不得不变道、避障,主动销毁航天器已经成为国际上一个共同的追求。

陨落目的地有什么讲究 ?

—— 残骸落入“航天器坟场”

天宫二号残骸的归宿与天宫一号、天舟一号相同,都是南太平洋。

据中国载人航天工程办公室消息,天宫二号剩余的少量残骸,将落入西经 160 度~90 度、南纬 30 度~45 度范围内南太平洋预定安全海域。

这是国际通行做法。运行在近地轨道的大型航天器退役后,各国通行方案都是让其受控坠落到南太平洋深海区。此处四面与陆地距离都超过 2000 公里,也被称为“航天器坟场”。

航天专家、“小火箭”微信公众号创始人邢强向新京报记者介绍,这片区域不仅没有人类活动,而且由于洋流影响,海洋生物也很少,不会对生态造成太大破坏。

航天器陨落砸到人的概率有多大 ?

——50 余年来,从未有人受到再入航天器残骸的伤害

最近 50 余年来,大约有 15000 吨以上的航天器残骸落回地球,从未伤害到人口密集地区的居民。NASA 统计数据表明,仅 2014 年就有超过 600 个失效卫星、废弃火箭末级和其他碎片再入地球大气,总质量超过 100 吨,但没有收到人员伤害或财产损失的报告。

历史上,确实有过航天器残骸坠落大地,1979 年美国“天空实验室 1 号”陨落,最终陨落位置与预测偏离较远。原计划降落在南非开普敦以南 1300 公里的海洋中,但碎片最终陨落至南印度洋海面和澳大利亚西部沙漠地区。

“天空实验室 1 号”是以部分可控的方式陨落的,完全受控再入的航天器,能更精准地坠落到安全地区。

去年,我国天宫一号目标飞行器因为正式终止数据服务,与地面失去了数据联系,以无控方式再入。邢强从 2016 年开始跟踪计算天宫一号轨道,根据计算结果,天宫一号残骸坠入海洋的几率一直在 90% 上下浮动。

由于其运行在约南北纬 43° 之间范围内,根据其轨道经过地方的海洋与陆地面积比初步判断,再依据近地点和远地点参数推算出这一数据。最终,天宫一号安全坠落于南太平洋中部区域。

2016 年 9 月 15 日,酒泉卫星发射中心,长征二号 F 运载火箭将天宫二号空间实验室发射升空。图源:中国载人航天网

天宫二号离轨有何新意 ?

—— 探索优化技术,为广泛推广航天器主动离轨提供支撑

记者从天宫二号研制方中国航天科技集团有限公司五院 ( 中国空间技术研究院 ) 获悉,天宫二号受控离轨,为我国广泛推广航天器主动离轨技术提供了支撑。

五院专家表示,因为要不断调整姿态和速度,航天器在离轨过程中要耗费不少燃料。如果受控离轨方案不断优化,尽可能少地消耗燃料,对于中、高轨的航天器应用价值很大,对于探索经济、和谐、绿色、环保的空间事业发展道路意义重大。

据悉,此次天宫二号受控离轨对此进行了技术探索。五院天宫二号飞控团队将充分研究、挖掘此次离轨数据,进一步优化受控离轨技术。

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