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“天宫一号”踏上归途 专家:那些忧虑不值一提
华夏经纬网   2018-04-02 09:58:51   
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 “天宫一号”踏上归途,那些忧虑不值一提

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  重量仅8.5吨的“天宫一号”在“和平”号空间站、“礼炮-7”空间站、“ATV-1”等这些老大哥面前,实在是娇小得很。即便是非受控坠落,其影响也会小得多。

  近日,中国第一个目标飞行器“天宫一号”再次成为热点话题。根据中国载人航天工程办公室发布的消息,这件在我国载人航天工程中功勋卓著的航天器预计在4月2日前后投入地球大气怀抱,最后一次燃烧自己。

  有意思的是,国外的一些航天机构和网站,以及大小媒体似乎对“天宫一号”投来格外的关注——机构频频给出坠落大气时间的预测,而在一些外媒的报道中则多次出现out-of-control(失控)、danger(危险)、risk(风险)、crush(坠毁)等字眼,有的甚至如临大敌。那么,“天宫”一号到底什么时候进入大气?我们究竟应该做些什么准备呢?

  “天宫一号”是否会失控?

  “天宫一号”由实验舱和资源舱构成,全长10.4米,最大直径3.35米,重约8.5吨,于2011年9月29日21时16分03秒在酒泉卫星发射中心发射升空,先后与“神舟”八号、九号、十号飞船进行6次交会对接任务,为探索和验证我国空间飞行器的交会对接技术、解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题立下汗马功劳。在“天宫一号”圆满完成预期任务后,状态一直保持很好,在地面人员精心照料下,它在高度约370-400公里的轨道上继续运动,成功延长寿命2年。

  2016年3月16日,“天宫一号”终止了数据服务。打个比方,假设生活中的这个场景:你在自己家窗台上看到邻居正在小区里散步遛狗,他始终在你的视线范围内,你也能准确描绘出他的移动路径,然而当你打他手机时,对面传来的却是“对不起,您拨打的用户暂时无法接通”。“天宫一号”的情况就是这样,我们无法遥控它,但是它也没有乱跑,没有失踪,更没有打滚,通过光学、雷达等方式完全可以对其进行有效监控。因此,“天宫一号”并未完全失控,只是不能进行受控再入大气。

  “天宫一号”坠落是否危险?

  我们在视觉上,总认为太空广阔无垠,但地球附近的轨道资源却很有限,尤其是近地轨道和地球同步轨道,如果航天器寿命结束后依旧留在那里,就会成为一堆太空垃圾。

  更重要的是,地球附近并不是真正的真空,在距离地面上千公里的地方依然存在稀薄的大气,会对航天器形成阻力,再加之太阳光压的影响,无人照料的航天器高度会逐渐下降,最终坠入地球大气烧毁。

  如果航天器体型较大,就会存在很大的不确定性,比如,存在残骸坠落人口密集区的可能性。2003年2月1日,“哥伦比亚”号航天飞机返航时解体,残骸大量散落在美国得克萨斯州境内。因此,通行的做法是“受控坠落”,即在航天器运行到一个合适的轨道区段内,地面主动操控其变轨,使其坠落在无人区域。南太平洋有一大片空旷海域被认为是理想的“卫星坟场”。2001年3月23日上午长约87米,重达120吨的“和平”号空间站就是这样结束其荣耀的一生的。

  重量仅8.5吨的“天宫一号”在“和平”号空间站、“礼炮-7”空间站、“ATV-1”等这些老大哥面前,实在是娇小得很。即便是非受控坠落,其影响也会小得多。由于地球表面积70%是海洋,而陆地上绝大多数地方还是森林、沙漠、湖泊、山脉等无人区,“天宫一号”会有很大的概率坠落在这些地区。

  2016年9月14日,在“天宫二号”空间实验室飞行任务的新闻发布会上,中国载人航天工程办公室副主任武平表示,经过认真计算分析,“天宫一号”大部分结构部件将在陨落过程中烧蚀销毁,对航空活动以及地面造成危害的概率很低,可能性极小。国外也有专家计算了概率,认为被“天宫一号”碎片砸中的概率比一个人被闪电击中的概率还要低。

  能否精确预测坠落时间?

  科学家能否准确预测飞行器的坠落时间呢?这是个全球性难题。地球的大气到底有多厚谁也说不清,并没有一个真正意义上的界限。“天宫一号”每一圈的高度都在下降,而且高度越低,降幅也越大。3月底这个现象特别明显,这说明它正在接近极限。4月1日,近地点高度已下降至160公里左右。通常认为,高度一旦低于120公里,没有空气动力学设计的航天器会迅速解体燃烧。但是具体什么时候下降到这一高度还存在很大的不确定性,只有在这一刻到来前1-2小时才能见分晓。

  因此,只要是专业的预测,都会给出一个具体的时间或地点,并附上±N个小时这样的表示。如此前欧洲航天局(ESA)预测“天宫一号”再入大气的时间为世界时3月31日上午9时-4月1日下午15时,联合太空运行中心(JSpOC)预测为世界时4月1日00:52±15小时。不过后来大家都纷纷调整了预测,将时间调整为4月2日。因此,有人在网上鼓吹北美防空防天司令部的预报是如何如何精准,显然被打脸了。

  中国是负责任的大国,对“天宫一号”再入大气事件当然不会不闻不问,事实上,中国载人航天工程办公室从2017年3月21日起就已经每周发布“天宫一号”的轨道状态了,今年3月14日起便改为每天一报。针对“天宫一号”当前的状况,这样的预报精度已经足够。

  随着“天宫一号”高度不断接近“悬崖点”,中国会投入更为严密的监控,也会发布更密集更精准的预报。我们要做的就是静静地等待,当那一刻来临时,为“天宫一号”鼓掌、喝彩。

  □施韡(上海市天文学会副秘书长)

来源:新京报


 

责任编辑:程金玉

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