天宮一號的今生與結局

最新 03-31

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愚人節特輯

夭壽啦!

天宮一號即將墜落!

（不是騙人的！）

近期在雷達波段觀測到的天宮一號（來源見水印）

可能不少同學都已經在電影《地心引力》里看過「天宮墜毀」了。片中整個近地軌道出現了大型事故，天宮空間站則在被太空垃圾的碎片摧毀前，成為了片中女主角不可或缺的跳板。但類似的事情馬上要在電影外的世界發生了，而導致真實世界中的天宮墜毀的東西比電影中的玻璃碴還要細小。

電影萬有引力中的」天宮空間站

我們的大氣層並沒有明確的邊界，衛星所在的地方被我們定義為「真空」，而且可以說是「優質真空」，但這並不意味著那裡什麼也沒有。衛星運行的軌道上總有極為稀薄的氣體，逐漸的消耗著衛星的能量，這就意味著它會慢慢的往下落。雖然衛星很重，氣體很輕，但假以時日這影響也是絕不可忽略的。另外不要忘了，衛星每落一點，接觸到的氣體就越稠密，損失能量也越快。就這樣越低就落的越快，當衛星低到一定程度的時候，就會不可避免的扎入大氣層。所以一般來說為了維持衛星的在軌狀態，人們是需要每隔一段時間就對軌道進行調整的。

"天宮一號摩擦摩擦根本停不下來」概念圖

然而天宮一號的任務在2016年就已經完成了，它11年發射時預計的壽命只有2年，但它還是辛苦地工作了四年半的時間。對於一個空間實驗項目可以說是非常夠本了，所以其實並沒有調整軌道的必要了。中國官方給出的墜落時間是3月31日中午到4月1日下午之間，而根據太空網3月30日11:30分計算出的預測顯示，天空一號將於4月1日15:00時±18小時重返地球大氣層。總之無論如何——

天宮一號沒幾天就要落了

截止至3月12日的觀測結果和當時的預測

（來源見水印）

和任務完成比起來，墜入大氣層總是感覺起來更加悲壯的。每次有衛星/探測器/空間望遠鏡墜毀，圈內免不了會有些波瀾。拿去年秋天墜入土星大氣的卡西尼號來說。這個探測器總共服役19年和身邊很多愛好者的歲數差不多，它從地球到土星軌道用的時間差不多也相當於一個愛好者從出生到喜歡上天文所需要的時間，可謂「激勵一代人」的探測器。更何況，它去的是太陽系最妖嬈的那個土星。（科研成果不重要，拍出美圖才是探測器真正的要義！！）

NASA讓卡西尼墜落的那個孤獨的夜，他又翻出在E盤中珍藏的所有她的照片，痴痴的看著，眼神中透露出神傷。

天宮一號雖然沒有拍出多少可人的照片，作為中國第一個空間實驗室，成就也不小。光是對接天宮一號就先後完成了六次，天宮代表的是中國空間技術巨大的一步。等到2022年中國空間站建造完成，2024年國際空間站報廢的時候，我們看著地球軌道上唯一的空間站，就會想起在近幾天落入大氣層的天宮一號。

天宮一號大事年表

1994

ISS（國家空間站）建立，而中國則選擇獨立完成載人航天「三步走」戰略。

2005

神州八號首次對接緩衝實驗成功，預示中國空間實驗室計劃的順利進行。

2008

嫦娥一號，神州七號相繼成功發射，發射「天宮一號」的計劃第一次為外界熟知。

2011

9月29日，天宮一號順利發射升空，11月1日，神州八號發射升空並與天宮一號自動對接。

2013

神舟十號搭載的航天員進入天宮一號內部，開展科研活動，並在天宮一號上公開直播授課。

2016

由於已超過服役時間，天宮一號功能失效，正式終止數據服務。中國載人航天工程網公布天宮一號的故障信息，之後地面人員多次嘗試仍無法重新獲得聯繫。

2018

天宮一號即將重返大氣層，壽終正寢。

但是這次天宮一號的隕落之所以引人注目，主要不是由於它引發的憐香惜玉之情，主要的是：她要落在地球上，而且有證據表明我國官方已經失去了對天宮一號的控制。

這意味著什麼呢？

這個問題其實包含兩部分：

#會不會有東西落到地上？如果有，會不會砸到人？

#如果它落到地上，會落在什麼地方？

Question 1

第一個問題的回答是：挺有可能。一般來說一個衛星10%-40%的質量會落回到地球表面。但由於地球70%都是水，人在地面上生活的比較集中，所以打中人的情況很少。一般來說，四五噸的小衛星，掉下來的時候人們一般不太管它。天宮一號的質量為8.5噸，算是偏大的，氣動性能不錯，隔熱性能優秀。因此很可能會有物體落到地球表面（包括海里）。

玉皇大帝很生氣，並向你扔了一瓶公交車那麼大的養樂多。

Question 2

現在我們關心的問題是：它會落在什麼地方？一般來說，比較大的衛星在墜落時會通過噴氣受控的落到無人的海域，以防萬一，問題就在於我們國家是不是還能控制天宮一號的行蹤。外媒的說法是根據觀測結果，從2015年12月起，天宮一號就沒有再進行過軌道操作。考慮到天宮一號完成了那麼多的任務，調整軌道的燃料可能已經所剩無幾了，所以外媒的說法其實可信度還是挺高的。但官方給出的回應是，我們始終未失去對天宮一號的控制，時機成熟的時候我們會使它墜入指定的無人海域。

鑒於中國航天人一貫的靠譜作風和外媒悠久的詆毀中國傳統，筆者認為現在這個階段這兩種說法可信度五五開。但如果海外的說法為真的話，復旦大學的同學們有不為零的概率看到天宮一號落在光草上。

「現在我們假設外媒說的是真的——」

人類歷史上有報道的人類被航天器殘骸砸到的例子只有一例。俄克拉荷馬州的洛緹.威廉姆斯小姐有一天在出門遛彎的時候肩膀被一個東西給砸了，但她並沒有受傷。她撿起這東西一看，覺得此事必有蹊蹺。後來發現她被擊中的時間恰好和德爾塔二號火箭的升空時間吻合，她所在的地點也是殘骸可能的落點，證實擊中它的東西是德爾塔火箭二級助推器的油箱碎片。

根絕aerospace.org的說法，人一生中被航天器殘骸擊中一次的可能性是1/1,000,000,000,000，而被閃電擊中一次的幾率則大得多，有1/1,400,000,000。同樣是根據aerospace.org的說法，到近地面時殘骸的速度會降到很低（並不）。輕一些的可能慢至30km/h，重一些的速度會達到300km/h，但是我們的洛緹小姐不但被擊中，還沒有受傷......大概如果你成為了歷史上第二個被航天器殘骸砸中而毫髮無傷的人，你也會和她一樣開心的像個200斤的大胖子。