原标题:专家解读天宫一号再入疑问:再入落区位于“航天器坟场” 堪称完美 |政解

新京报快讯(记者倪伟)据中国载人航天工程办公室消息,经北京航天飞行控制中心和有关机构监测分析,4月2日8时15分左右,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,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。

于2011年9月29日发射升空的天宫一号,就此正式谢幕。美国航空航天学会会员、“小火箭”工作室创始人邢强表示,此次天宫一号再入堪称“完美”,落区也正处于航天器扎堆坠入的太平洋“航天器坟场”区域。邢强计算预计,8吨左右的天宫一号,将产生1~1.5吨左右的残骸坠入大洋。

天宫一号残骸有没有可能坠落陆地?为什么要采取无控方式回归?就天宫一号再入的相关问题,航天专家向新京报记者进行了解读。

释疑1:天宫一号为何采取无控方式再入大气层?——已经与地面中断数据联系

航天器再入大气层,分为受控再入和无控再入两种方式。天宫一号采取了无控方式再入。

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。

“在有条件的情况下,国际上航天器再入主要选择受控再入。”邢强说,例如超过100吨和平号空间站再入之前,俄罗斯专门发射了一艘货运飞船与其对接,帮助其减速、控制落点,我国去年发射升空的天舟一号货运飞船在完成任务后,也是以受控再入方式返回。

释疑2:天宫一号砸到人的概率有多大?——从未有人受到再入航天器伤害

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。

这一数据根据天宫一号轨道特性计算出来。由于其运行在南北纬43%左右范围内,根据其轨道经过地方的海洋与陆地面积比初步判断,在依据近地点和远地点参数推算出来。

据统计,从20世纪60年代到现在,人类大约有15000吨以上的人造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,没有收到人员伤害或财产损失的报告。

另一项数据显示,每年由外空再入地球大气层的质量约有40000吨,只有不足0.5%是人类产生的空间物体。

历史上,确实有过航天器残骸坠落在地面上,1979年美国“天空实验室1号”部分可控坠落,坠落位置与预测相差较大。原计划降落在人口稀少的南非开普敦以南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的沙漠地区。为此,澳大利亚还向美国开出了400美元的罚单。

邢强表示,航天器坠落地面是一个概率问题,在有条件的情况下最好选择受控再入。“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。”

释疑3:如何准确预测天宫一号再入时间与地点?——与太阳活动有关联

此次天宫一号再入前,载人航天工程办公室多次预报再入时间,且预报结果较为准确。

杨宇光介绍,无控航天器的陨落区域是不可控的,其陨落时间和区域范围也难以准确预报。即便知道无控航天器准确重量,由于航天器姿态不受控,其迎风面积大小也难以确定。所以,当航天器的高度很低时,大气阻力的影响是最难估计的。

“目前各国均不具备准确预测的能力,对于失控航天器而言,一般只有再入大气层前的最后几圈才能有相对准确的预报。”杨宇光说,一般在最后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。“天空实验室1号”就是因为对大气密度的变化过于乐观,导致其预报的在轨时间远低于实际在轨时间。

今天早晨,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,从而影响预测精准性。太阳活动越活跃,大气层高层密度就更高,航天器受到的再入阻力更大。而3月下旬,太阳活动比较平稳,导致对天宫一号再入时间预测较为精准,没有受到意外的太阳活动影响。

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