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“天宫一号”将撞地球?会砸到我吗?看专家咋说

2018-01-09 13:28 | 科技日报 | 手机看国搜 | 打印 | 收藏 | 扫描到手机
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核心提示:中国航天科技集团五院空间实验室系统总设计师朱枞鹏对此予以否认。朱枞鹏日前对记者表示,我国一直在监控天宫一号,预计在今年上半年让它坠落。其坠入大气层后就会烧毁,剩余残骸将落入指定海域,不会危害地面。

最近,部分外媒将天宫一号目标飞行器当作炒作目标,称其已经失控并将撞向地球,对地面环境及安全造成威胁。这一论调并非首次出现。

中国航天科技集团五院空间实验室系统总设计师朱枞鹏对此予以否认。朱枞鹏日前对科技日报记者表示,我国一直在监控天宫一号,预计在今年上半年让它坠落。其坠入大气层后就会烧毁,剩余残骸将落入指定海域,不会危害地面。

实际上,天宫一号失控的说法毫无依据,中国载人航天工程办公室至今仍定期发布其轨道状态。最近一期公告显示,2017年12月17日至24日,天宫一号运行在平均高度约286.5公里的轨道上(近地点高度约272.6公里、远地点高度约300.4公里、倾角约42.85度),姿态稳定,形态未发生异常。

天宫一号是我国首个目标飞行器,于2011年9月29日发射升空,曾先后与神舟八号、九号、十号飞船交会对接。2016年3月16日,天宫一号全面完成使命,正式终止数据服务。

航天专家庞之浩向科技日报记者介绍,运行在近地轨道的大型航天器退役后,国际通行的做法是让其受控坠落到南太平洋一处远离大陆的深海区,那里被称为“航天器坟场”。俄罗斯的和平号空间站、进步号系列飞船,美国的康普顿伽马射线望远镜等都落在那儿。

让大型航天器受控坠落是门技术活,与返回式卫星或飞船再入大气有同有异。对此我国已有丰富经验。

记者了解到,除了多次控制神舟飞船和返回式卫星精准返回,2014年11月1日,我国探月工程三期再入返回飞行试验器以第二宇宙速度从月球轨道返回,通过在大气层表面“打水漂”的方式减速,最终落在内蒙古预定位置。在受控坠落方面,我国于2009年远隔40万公里,控制嫦娥一号卫星撞击月球“丰富海”地区。2017年9月,我国又控制天舟一号飞船离轨,经过两次制动进入大气层烧毁,残骸坠入“航天器坟场”。

庞之浩介绍,受控坠落时,首先要在合适的位置、角度、姿态下,向航天器发出制动指令,让其产生适当的制动力,以离开当前轨道,进入坠向落区的轨道。各方面都需要精心计算。2001年,“身患重病”的和平号空间站在进步号飞船的协助下离轨坠落,成为国际经典案例。如果以天宫一号为例,受控坠落时则先要调个头,变成“倒退”状态,让原本朝后的推进器向前点火,通过反推实现制动离轨。

进入大气层后,地面还需要对航天器的姿态进行控制。庞之浩说,与返回式飞船不同的是,受控坠落航天器要保持阻力最大的姿态,以尽量在大气层中燃烧。记者了解到,天宫一号重约8.5吨,与20吨级的和平号空间站、“礼炮”系列空间站等相比,体量小很多,只要燃烧充分,不会留下太多残骸。

历史上也发生过不成功的航天器受控坠落案例。1973年,美国发射了由5部分组成,重约80吨的“天空实验室”,接待了3批航天员,但一年后就将它关闭了。美国国家航空航天局(NASA)原计划用航天飞机为其加注燃料,然而受太阳影响,大气密度超出预期,它没能等到1981年才发射的航天飞机。1979年7月11日,地面向天空实验室发出指令,让它飞过北美大陆人口稠密地区上空后返回地球。最终天空实验室化成无数碎片,散落在南印度洋和澳大利亚西部地区,损坏了一间房屋。数据显示,多年来共有约1.5万吨太空物体重返大气层,但从未造成人员伤亡。

为助神舟八号天宫一号太空对接 武汉研究员筹备6年

还记得好莱坞大片《火星救援》里,营救的队长和等待救援的马克在太空中惊心动魄的对接吗?真实情况是,在太空中要完成飞行器对接,过程非常庞大复杂,涉及很多关键技术,从100公里的引导阶段到对接成功,其中确定飞行器的相对位置和姿态是对接成功的关键,精度要求也随距离的接近越来越高。

?8日,中科院武汉测地所主持的“空间高动态卫星精密定位及其综合测试理论与关键技术及重大应用”摘得2017年度国家科学技术进步二等奖,该项目由袁运斌、刘根友、许厚泽等10位科研人员完成。长江日报记者联系到该项目主要完成人、研发了“实时高动态高精度相对定位与定速软件”的武汉测地所刘根友研究员。

2011年11月3日,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器空间首次交会对接,安装在神州八号计算控制单元中的这一软件正常发挥作用,引导两个空间飞行器交会对接成功。为此中国科学院院长白春礼专门发信祝贺,航天部门也为测地所发来了感谢信。

为了这一天,刘根友等人已经准备了6年之久,从2005年开始承担这一特殊任务??研究交会对接的设备和软件,软件需要自主解算两个空间飞行器的距离、速度、空间位置、姿态等参数,之前国内外都没有成熟的算法可以借鉴。为完善算法和工程化应用,团队在内蒙古和开封等地做了大量的地面实验。看到成功对接时,刘根友等人激动得热泪盈眶。

刘根友介绍,该项研究成果突破了国外技术封锁,攻克了我国星载单双频 GNSS(全球导航卫星系统)接收机的载波相位跟踪环路计算关键技术难题,实现了米级到厘米级定位精度质的飞跃,圆满完成神八至神十与天宫一号、天舟一号与天宫二号的空间交会对接任务,相关成果还成功应用于海洋二号卫星等多项国家重大航天任务。2012年7月他本人也作为首次载人交会对接任务参研参试人员代表受到中央领导的接见。

该项目还为我国北斗全球系统建设提供了电离层延迟广播修正模型及实施方案,为我国北斗系统建设及产业化、大气海洋星座探测、空间天气业务化等,提供了相关核心技术。

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