新京報快訊 據中國載人航天工程辦公室消息,經北京航天飛行控制中心和有關機構監測分析,4月2日8時15分左右,天宮一號目標飛行器已再入大氣層,再入落區位於南太平洋中部區域,絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷燬。

於2011年9月29日發射升空的天宮一號,就此正式謝幕。美國航空航天學會會員、"小火箭"工作室創始人邢強表示,此次天宮一號再入堪稱"完美",落區也正處於航天器扎堆墜入的太平洋"航天器墳場"區域。邢強計算預計,8噸左右的天宮一號,將產生1~1.5噸左右的殘骸墜入大洋。

天宮一號殘骸有沒有可能墜落陸地?爲什麼要採取無控方式迴歸?就天宮一號再入的相關問題,航天專家向新京報記者進行了解讀。

釋疑1:天宮一號爲何採取無控方式再入大氣層?--已經與地面中斷數據聯繫

航天器再入大氣層,分爲受控再入和無控再入兩種方式。天宮一號採取了無控方式再入。

國際宇航聯空間運輸委員會祕書長、航天科工集團二院研究員楊宇光介紹,採取無控方式再入大氣層的航天器,一般包括已經超過服役壽命,或發生故障失去控制的航天器,以及火箭發射過程中已經用完的各個子級。

根據載人航天辦公室公佈的信息,2016年3月16日,天宮一號目標飛行器正式終止數據服務,全面完成使命,進入軌道衰減期。這意味着,天宮一號與地面失去了數據聯繫。邢強解釋,地面雖仍然可以對其進行監測,但無法上傳數據進行姿態和軌道控制,也就無法使其受控墜落。

"在有條件的情況下,國際上航天器再入主要選擇受控再入。"邢強說,例如超過100噸和平號空間站再入之前,俄羅斯專門發射了一艘貨運飛船與其對接,幫助其減速、控制落點,我國去年發射升空的天舟一號貨運飛船在完成任務後,也是以受控再入方式返回。

釋疑2:天宮一號砸到人的概率有多大?--從未有人受到再入航天器傷害

邢強從2016年開始跟蹤計算天宮一號軌道,根據計算結果,天宮一號殘骸墜入海洋的機率一直在90%上下浮動。

這一數據根據天宮一號軌道特性計算出來。由於其運行在南北緯43%左右範圍內,根據其軌道經過地方的海洋與陸地面積比初步判斷,在依據近地點和遠地點參數推算出來。

據統計,從20世紀60年代到現在,人類大約有15000噸以上的人造航天器殘骸落回地球,從未傷害到人口密集地區的居民。NASA統計數據表明,僅2014年就有超過600個失效衛星、廢棄火箭末級和其他碎片再入地球大氣,總質量超過100噸,沒有收到人員傷害或財產損失的報告。

另一項數據顯示,每年由外空再入地球大氣層的質量約有40000噸,只有不足0.5%是人類產生的空間物體。

歷史上,確實有過航天器殘骸墜落在地面上,1979年美國"天空實驗室1號"部分可控墜落,墜落位置與預測相差較大。原計劃降落在人口稀少的南非開普敦以南1300公里的海洋中,但碎片最終隕落至南印度洋海面和澳大利亞西部的沙漠地區。爲此,澳大利亞還向美國開出了400美元的罰單。

邢強表示,航天器墜落地面是一個概率問題,在有條件的情況下最好選擇受控再入。"雖然說航天器再入過程中對人員傷害概率極小,但不建議採取這種辦法。"

釋疑3:如何準確預測天宮一號再入時間與地點?--與太陽活動有關聯

此次天宮一號再入前,載人航天工程辦公室多次預報再入時間,且預報結果較爲準確。

楊宇光介紹,無控航天器的隕落區域是不可控的,其隕落時間和區域範圍也難以準確預報。即便知道無控航天器準確重量,由於航天器姿態不受控,其迎風面積大小也難以確定。所以,當航天器的高度很低時,大氣阻力的影響是最難估計的。

"目前各國均不具備準確預測的能力,對於失控航天器而言,一般只有再入大氣層前的最後幾圈纔能有相對準確的預報。"楊宇光說,一般在最後2小時才能確定再入時間,並將再入區域確定在長度爲12000千米的範圍內。"天空實驗室1號"就是因爲對大氣密度的變化過於樂觀,導致其預報的在軌時間遠低於實際在軌時間。

今天早晨,載人航天工程辦公室最後一次發佈天宮一號5點時的軌道信息,並預計再入時間爲4月2日8時49分(最早時間8時11分,最晚時間9時33分)。最終,天宮一號於8時15分左右再入,落入預測區間。

邢強表示,此次精確預測也拜太陽所賜。太陽活動的活躍程度會影響航天器再入過程,從而影響預測精準性。太陽活動越活躍,大氣層高層密度就更高,航天器受到的再入阻力更大。而3月下旬,太陽活動比較平穩,導致對天宮一號再入時間預測較爲精準,沒有受到意外的太陽活動影響。

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