2018年04月23日   星期一   农历戊戌年(狗)   三月初八
当前位置: 网站首页 - 本栏首页 - 技术新闻 >> 正文
天宫一号无控返回大气层 以最绚烂的方式回家
更新日期:2018-4-3    作者:网络综合    编辑:admin    点击量:102

天宫一号无控返回大气层 以最绚烂的方式回家

来源:网络综合

2018-04-02

 

据中国载人航天工程办公室发布,经北京航天飞行控制中心和有关机构监测分析,201842815分左右,天宫一号目标飞行器已再入大气层,落入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。

天宫一号是中国研发的第一个目标飞行器,目的是作为其他飞行器的接合点,为中国太空实验室计划的实验性轨道飞行器,于201192921163.507秒发射升空。

天宫一号的升空,标志着我国迈入载人航天工程“三步走”战略的第二步第二阶段,换言之,这标志着我国已经拥有建立初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力。

此后3年里,天宫一号先后与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船交会对接,系统验证了自动交会对接、人控/手动交会对接等关键支撑技术,让我国成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。2016316日,这个战功赫赫的“中国造”全面完成使命,正式终止数据服务。

天宫在太空轨道上运行,为什么会重返大气层?

不少人可能觉得卫星离地面数百公里,位于太空之中,因此可以不受阻力的长时间甚至永久围绕地球运行,准确的说其实并不是这样的。

我们这里所说的大气层主要指的是稠密大气层,是人为定义的概念,国际航空联合会定义100公里的高度为卡门线,将其作为大气层和太空的界线。而实际上地球大气层是一个逐渐过渡的结构,在地面上方1000多公里的高度仍然有稀薄的大气或者是大气粒子,可见地球卫星运行的轨道并非是绝对的真空区域。因此近地卫星工作的高度虽然已经超过300公里,但依然会受到极为稀薄大气层的微小阻力,但这些微小阻力累计后对轨道的影响就很大。

飞行器一旦长时间不加速,轨道高度就会逐渐降低,降的越低大气阻力也就越大,最终坠入稠密大气层。

天宫无控再入大气层难准确预测,也是因为变量太多

还有人可能觉得,现在有极为精确的雷达能探测飞行器的基本参数,还有超级计算机辅助,准确计算无控飞行器载入大气层应该并不难,实际上也并不是这样。

一方面100公里以上的大气层并不均匀,变化多端,人们难以精确得知某一区域某一时刻的的大气层详细数据,这就为计算增加了误差。

还有另一个比较麻烦的问题就是无控飞行器的姿态复杂。据德国弗劳恩霍夫高频物理和雷达技术研究所的雷达影像,天宫在轨道上是在旋转飞行的,这也是受到稀薄大气持续影响的结果,因此飞行器不同时间姿态的受力又不同,因此哪怕有强大的计算机也难以利用这些参数,模拟出准确趋势,只能得出一个大致数据并且有相当大的误差。

从雷达拍到的近期天宫一号图像,可见姿态在快速变化,这是一边旋转一边飞行。

天宫一号的威胁非常非常非常小

西方有些媒体,几个月前就借天宫返回大气层这件事炒作,这真是杞人忧天,目的不纯。

实际上过去60年以来,全球经历过6000种不同的失控人造太空物返回地球的情况,大多是废弃的卫星和火箭的上半部分。砸到人身上的情况只有一例,但并没有对那个人导致多大伤害。

而大部分天宫一号的“各种器官”都会在大气层的燃烧过程中消失,只有大约20%-40%的构件有存活的概率落到地球上,大海,尤其是南太平洋很可能是它的主要“埋葬地”。

再者,以史为鉴可以说是最好的说明,统计一下历史上大型飞行器无控返回大气层的数据,比天宫一号大几倍甚至十几倍的设备都没造成影响,天宫一号相比此前无控坠入大气层的那些庞然大物要小得多,因此威胁也更低,所以,一个天宫一号又有什么风险可说?

经过科学计算,被天宫一号的碎片砸中的概率是1.2万亿分之一,比被闪电击中的概率还要低一亿倍。

天宫将以最绚烂的方式回家

天宫返回大气层时随着大气密度增加将与空气产生剧烈摩擦,大部分结构也在炽热中被烧掉。飞行器载入大气层解体过程,首先是外部太阳能电池板首先被稠密大气层剥离,随后主体结构在高温中解体,最后大部分碎片在上千公里时速下与大气层剧烈摩擦烧毁。由于天宫一号由大量各种元素材料构成,因此燃烧时产生的颜色也不尽相同,场面将十分绚烂。

天宫一号已经成功落幕,但中国航天空间站的建设进程才刚刚开始……

通用技术网专用图片关注更多技术新闻请回到首页《通用技术网》点击《技术新闻》栏目查看


  上一篇: 别了,美国人的GPS!5月起导航就用中国北斗
  下一篇: 我国又成功发射“一箭双星” 与此前6颗“北斗”组网运行
  [文章评论]       [发表评论]            评论需经管理员审核才能发表
  该文章暂时没有评论!
 
设为首页——
湖南省平江县第一中学张从军版权所有 ICP备案号:湘ICP备11007867号