天宫一号“熔”归故里 未发现对地面造成损害

来源:http://www.baidu.com/ 时间:2018-06-22 12:12

  文/羊城晚报记者 李妹妍 温建敏 实习生 袁梦菲

  在太空飞行约六年半的天宫一号回来了。中国载人航天工程办公室4月2日发布消息称,当天8时15分左右,天宫一号目标飞行器已再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域。

  经北京航天飞行控制中心和有关机构监测分析,天宫一号绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。2日,中国外交部发言人耿爽答记者问时表示,“目前没有发现对地面造成损害。”

  中国航天员在太空中的第一个“家”,用这极尽绚烂的方式,完美谢幕。

  A

  漫漫归途

  中断数据服务两年后还在天上

  今年3月28日,和往常一样,中国载人航天工程办公室在官网上发布公告,通报了天宫一号目标飞行器的近地点高度、远地点高度和倾角等轨道状态。但公告末尾,不见了往常的“形态未发生异常”,取而代之的是:“预计北京时间2018年4月1日±1天再入大气层。”

  这是自3月26日中国官方正式宣布“天宫一号即将再入大气层烧毁”后,首次在每日轨道状态公告中加入了相关的监测预报内容,也是天宫一号在2016年3月中断数据服务后,漫漫归途第一次有了精确预报的返航日期。

  在等待天宫一号归来的日日夜夜里,地面科研人员对其每天的飞行状态投入了严密的监控,也发布着越来越密集、越来越精准的预报。羊城晚报记者查询发现,天宫一号正式终止数据服务约一年之后,2017年3月13日,中国官方开始发布天宫一号轨道状态监测公告,频率为每周一次。一年之后,2018年3月14日,轨道状态每周一报变成了每日一报。

  2016年9月14日,中国载人航天工程办公室副主任武平正式对外证实,天宫一号已经完成了历史使命,进入轨道衰减期,“正以每天100米左右的速度衰减。”

  在距离地球表面300公里到1000公里的近地轨道上,运行着空间站和各类卫星等航天器。这些航天器在完成自身使命或报废失效后,都将离开运行轨道并最终再入大气层。中国空间技术研究院载人航天总体部工程师范高洁表示,在最终再入大气层之前,天宫一号就处于轨道衰减阶段。

  但天宫一号的回家路超出了科研工作者们的预期:“预计2017年陨落”的天宫一号不仅跨越了2017年,还安然度过了中国农历新年。直到2018年3月,这一归途终于接近尾声——天宫一号高度越来越低,已经徘徊在大气层的边缘。

  烧蚀销毁

  目前未发现对地面造成损害

  徘徊在“家门外”的天宫一号将以怎样的姿态再入大气层?科研工作者们对此进行了严密的计算。

  “我们能够通过地面测控系统精确地测量出天宫一号的运行轨迹,通过计算精准预测出它的再入速度和再入角等信息。”范高洁表示,同时,天宫一号的构型及组成是已知的,我们能够计算和仿真出天宫一号进入大气层之后每一步的烧蚀、解体的情况。

  范高洁介绍称,根据理论研究和历史上天空实验室、和平号空间站等大型航天器再入大气层的飞行经验,大型航天器进入大气层后烧蚀解体的一般过程可以简要概括为大型设备的分离解体、航天器的解体、碎片烧尽三个阶段。

  在进入大气层初期,在100公里左右的高空中,安装在航天器外部的太阳电池板、大型天线等设备在大气阻力作用下开始撕裂,在剧烈的气动摩擦中,这些设备从主结构上撕裂、脱落,与航天器本体分离后被大气层摩擦、烧蚀。

  随着航天器的温度继续升高,在80公里左右的高空中,舱体受到的气动摩擦和气动热会愈演愈烈,在高温和大气阻力的双重作用下,航天器的主体结构、内外部设备陆续与航天器本体发生分离,航天器携带的剩余燃料甚至可能发生爆炸加快解体和燃烧的速度。

  范高洁称,在坠落过程中,航天器的碎片继续受到气动热和气动力的双重作用熔化或燃烧,质量和体积逐渐减小,其中大部分碎片在到达地面前已烧尽,不会到达地面,“根据严密监视和科学计算,天宫一号大部分器件将在返回大气层中烧蚀销毁,对航空活动以及地面造成危害的可能性极小。”

  这一说法最终得到了证实。外交部发言人耿爽在4月2号的例行记者会上强调,中方始终高度重视天宫一号再入大气层,一直按照国际公约和国际惯例,本着高度负责的精神处理此事。中方多次向联合国外空司通报有关情况,保持信息公开透明,“据我了解,目前未发现有对地面造成损害。”

  C

  难说再见

  中国的航天事业脚步不停

  2011年9月29日,天宫一号在酒泉卫星发射中心发射升空,开始了中国空间实验室的处女航,计划为期两年。

  仅一月之隔,2011年11月3日凌晨,天宫一号就迎来第一位太空小伙伴——神舟八号飞船,这也是中国第一次实现了“太空牵手”,成为第三个独立掌握航天器空间交会对接技术的国家。天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船进行6次交会对接,完成未来中国空间站建设所需的多项关键技术的飞行考核验证。

  “天宫一号是交会对接任务中航天员的‘太空之家’,在那里航天人创造了诸多首次——首次手控交会对接、首次太空授课等等。”中国载人航天工程航天员系统副总设计师黄伟芬说,天宫一号为交会对接任务以及航天员在轨驻留的生活、工作和安全提供了保障,为建造中国空间站积累了宝贵经验。

  黄伟芬透露,2013年6月25日早上,航天员们最后一次仔细查看了天宫一号的每一个角落,最后离开的指令长聂海胜在完成状态确认后,与已经进入飞船轨道舱的张晓光、王亚平一起,向天宫一号敬礼告别。

  天宫一号的壮烈回归,意味着中国航天人更勇敢的出发——天宫二号正在续写辉煌,而在不久的将来,中国空间站即将建成。正是由于天宫一号的先导性贡献,中国将有能力在2020年前后将建成规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室。

  在黄伟芬看来,天宫一号浓墨重彩的一笔永远载入了中国航天史册,“待兴尽,再出发,航天事业永远在路上。”