(原標題:專家解讀天宮一號再入疑問:再入落區(qū)位于“航天器墳場”堪稱完美)
新京報快訊據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,,經(jīng)北京航天飛行控制中心和有關機構監(jiān)測分析,4月2日8時15分左右,,天宮一號目標飛行器已再入大氣層,,再入落區(qū)位于南太平洋中部區(qū)域,絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀,。
于2011年9月29日發(fā)射升空的天宮一號,,就此正式謝幕。美國航空航天學會會員,、“小火箭”工作室創(chuàng)始人邢強表示,,此次天宮一號再入堪稱“完美”,落區(qū)也正處于航天器扎堆墜入的太平洋“航天器墳場”區(qū)域,。邢強計算預計,,8噸左右的天宮一號,將產(chǎn)生1~1.5噸左右的殘骸墜入大洋,。
天宮一號殘骸有沒有可能墜落陸地?為什么要采取無控方式回歸?就天宮一號再入的相關問題,,航天專家向新京報記者進行了解讀。
釋疑1:天宮一號為何采取無控方式再入大氣層?——已經(jīng)與地面中斷數(shù)據(jù)聯(lián)系
航天器再入大氣層,,分為受控再入和無控再入兩種方式,。天宮一號采取了無控方式再入,。
國際宇航聯(lián)空間運輸委員會秘書長,、航天科工集團二院研究員楊宇光介紹,采取無控方式再入大氣層的航天器,一般包括已經(jīng)超過服役壽命,,或發(fā)生故障失去控制的航天器,以及火箭發(fā)射過程中已經(jīng)用完的各個子級,。
根據(jù)載人航天辦公室公布的信息,,2016年3月16日,天宮一號目標飛行器正式終止數(shù)據(jù)服務,,全面完成使命,,進入軌道衰減期。這意味著,天宮一號與地面失去了數(shù)據(jù)聯(lián)系,。邢強解釋,,地面雖仍然可以對其進行監(jiān)測,但無法上傳數(shù)據(jù)進行姿態(tài)和軌道控制,,也就無法使其受控墜落,。
“在有條件的情況下,國際上航天器再入主要選擇受控再入,?!毙蠌娬f,例如超過100噸和平號空間站再入之前,,俄羅斯專門發(fā)射了一艘貨運飛船與其對接,,幫助其減速、控制落點,,我國去年發(fā)射升空的天舟一號貨運飛船在完成任務后,,也是以受控再入方式返回。
釋疑2:天宮一號砸到人的概率有多大?——從未有人受到再入航天器傷害
邢強從2016年開始跟蹤計算天宮一號軌道,,根據(jù)計算結果,,天宮一號殘骸墜入海洋的幾率一直在90%上下浮動。
這一數(shù)據(jù)根據(jù)天宮一號軌道特性計算出來,。由于其運行在南北緯43%左右范圍內(nèi),,根據(jù)其軌道經(jīng)過地方的海洋與陸地面積比初步判斷,在依據(jù)近地點和遠地點參數(shù)推算出來,。
據(jù)統(tǒng)計,,從20世紀60年代到現(xiàn)在,人類大約有15000噸以上的人造航天器殘骸落回地球,,從未傷害到人口密集地區(qū)的居民,。NASA統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,僅2014年就有超過600個失效衛(wèi)星,、廢棄火箭末級和其他碎片再入地球大氣,,總質(zhì)量超過100噸,沒有收到人員傷害或財產(chǎn)損失的報告,。
另一項數(shù)據(jù)顯示,,每年由外空再入地球大氣層的質(zhì)量約有40000噸,只有不足0.5%是人類產(chǎn)生的空間物體,。
歷史上,,確實有過航天器殘骸墜落在地面上,1979年美國“天空實驗室1號”部分可控墜落,,墜落位置與預測相差較大,。原計劃降落在人口稀少的南非開普敦以南1300公里的海洋中,,但碎片最終隕落至南印度洋海面和澳大利亞西部的沙漠地區(qū)。為此,,澳大利亞還向美國開出了400美元的罰單,。
邢強表示,航天器墜落地面是一個概率問題,,在有條件的情況下最好選擇受控再入,。“雖然說航天器再入過程中對人員傷害概率極小,,但不建議采取這種辦法,。”
釋疑3:如何準確預測天宮一號再入時間與地點?——與太陽活動有關聯(lián)
此次天宮一號再入前,,載人航天工程辦公室多次預報再入時間,,且預報結果較為準確。
楊宇光介紹,,無控航天器的隕落區(qū)域是不可控的,,其隕落時間和區(qū)域范圍也難以準確預報。即便知道無控航天器準確重量,,由于航天器姿態(tài)不受控,,其迎風面積大小也難以確定。所以,,當航天器的高度很低時,,大氣阻力的影響是最難估計的。
“目前各國均不具備準確預測的能力,,對于失控航天器而言,,一般只有再入大氣層前的最后幾圈才能有相對準確的預報?!睏钣罟庹f,,一般在最后2小時才能確定再入時間,并將再入?yún)^(qū)域確定在長度為12000千米的范圍內(nèi),?!疤炜諏嶒炇?號”就是因為對大氣密度的變化過于樂觀,導致其預報的在軌時間遠低于實際在軌時間,。
今天早晨,,載人航天工程辦公室最后一次發(fā)布天宮一號5點時的軌道信息,并預計再入時間為4月2日8時49分(最早時間8時11分,,最晚時間9時33分),。最終,,天宮一號于8時15分左右再入,,落入預測區(qū)間。
邢強表示,,此次精確預測也拜太陽所賜,。太陽活動的活躍程度會影響航天器再入過程,從而影響預測精準性,。太陽活動越活躍,,大氣層高層密度就更高,航天器受到的再入阻力更大,。而3月下旬,,太陽活動比較平穩(wěn),導致對天宮一號再入時間預測較為精準,,沒有受到意外的太陽活動影響,。