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■释疑
为何采取无控方式再入大气层?
天宫一号已与地面中断数据联系,无法上传数据进行轨道控制
航天器再入大气层,分为受控再入和无控再入两种方式。国际宇航联空间运输委员会秘书长、航天科工集团二院研究员杨宇光介绍,采取无控方式再入大气层的航天器,一般包括已经超过服役寿命,或发生故障失去控制的航天器,以及火箭发射过程中已经用完的各个子级。
根据载人航天办公室公布的信息,2016年3月16日,天宫一号目标飞行器正式终止数据服务,全面完成使命,进入轨道衰减期。
这意味着,天宫一号与地面失去了数据联系。邢强解释,地面虽仍然可以对其进行监测,但无法上传数据进行姿态和轨道控制,也就无法使其受控坠落。
“无控再入是一种无奈的选择,有条件的情况下,国际上航天器再入主要选择受控再入。”邢强说。
天宫一号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伤害
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。这一数据是根据天宫一号轨道特性计算出来的。
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来。
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”以部分可控方式坠落,最终坠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。
邢强表示,无控航天器坠落地面是一个概率问题,“虽然说航天器再入过程中对人员伤害概率极小,但不建议采取这种办法。”
如何准确预测天宫一号再入地点?
太阳活动平稳,预测较为精准;一般最后2小时才确定再入时间和区域
此次天宫一号归来前,载人航天工程办公室曾多次预报再入时间,事实证明,预报结果较为准确。
杨宇光介绍,无控航天器的陨落区域是不可控的,其陨落时间也难以准确预报。即便知道航天器准确重量,由于姿态不受控,其迎风面积大小也难以确定,大气阻力的影响是最难估计的。
“目前各国均不具备失控航天器准确预测的能力,一般只有在再入大气层前的最后几圈才有相对准确的预报。”杨宇光说,一般最后2小时才能确定再入时间,并将再入区域确定在长度为12000千米的范围内。
昨日早晨,载人航天工程办公室最后一次发布天宫一号5点时的轨道信息,并预计再入时间为4月2日8时49分(最早时间8时11分,最晚时间9时33分)。最终,天宫一号于8时15分左右再入,落入预测区间。
邢强表示,此次精确预测也拜太阳所赐。太阳活动的活跃程度会影响航天器再入过程,太阳活动越活跃,大气层高层密度就越高,再入阻力越大。而3月下旬,太阳活动比较平稳,使得对天宫一号再入时间预测较为精准。
天宫一号大事记
2011年9月29日启程
天宫一号目标飞行器由长征二号F火箭发射升空。至此,中国人在浩瀚银河中拥有了自主空间实验室。
2011年10月11日发回自拍图
天宫一号发回首张自拍图,这是用其自身携带的摄像机拍摄的照片。
2011年11月3日与神舟八号交会对接
天宫一号与神舟八号飞船实现空间交会对接,我国攻克未来太空任务中不可或缺的交会对接技术。
2012年6月24日与神舟九号交会对接
在航天员刘旺的操控下,天宫一号与神舟九号飞船实现手控交会对接,随后景海鹏、刘旺、刘洋三名航天员进入天宫一号短期驻留。
2013年6月20日太空授课
神舟十号航天员王亚平在天宫一号中进行太空授课,同时证明了中国中继通信卫星能力。这是1986年美国女教师麦考利夫在挑战者号航天飞机上授课后,人类的第二堂太空课堂。
2016年3月16日完成使命
天宫一号目标飞行器正式终止数据服务,全面完成使命,进入轨道衰减期,以每天160米左右的速度衰减。
2018年重回地球
4月2日8时15分左右,天宫一号目标飞行器再入大气层,落区位于南太平洋中部区域。
天宫一号将产生1-1.5吨残骸 坠入南太平洋
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