當前位置:
首頁 > 軍情 > 天宮一號再入墜落何處?您這屬於超綱問題!

天宮一號再入墜落何處?您這屬於超綱問題!

中國載人航天網官方宣布天宮一號即將再入,但為什麼不發布具體的再入時間地點呢?

天宮一號是我國2011年發射的目標飛行器,它圓滿的完成了各項預定任務,為中國載人航天發展作出了重大貢獻。根據官方去年致電聯合國秘書長的照會,天宮一號已經失效並進入軌道衰減期,最近官方還發布了再入預報。天宮一號即將隕落,它落在哪裡是大家都關心的問題,我國官方為什麼不發布明確的落區呢?不是不為而是無能為力。

天舟一號受控再入落入南太平洋預定落區,而失效的天宮一號再入只能聽天由命了

天宮一號目標飛行器已經失效了,它沒法像天舟一號貨運飛船那樣,用發動機點火反推離軌,並精確的落入南太平洋的航天器墳場。失效的天宮一號只能聽天由命,讓軌道自然衰減最後再入大氣層燒毀。近地軌道航天器的軌道衰減是一個緩慢和連續變化的過程,時間一般長達數月甚至數年。

500公里以下大氣阻力超過光壓影響,120公里高度大氣阻力急劇增大,航天器就要再入了

一般地說,軌道高度500公里以下時,高空稀薄的大氣是航天器阻力的主要來源,此時決定軌道衰減速度的是航天器的平均軌道高度和面質比。軌道高度因素很容易理解,高度越低大氣密度越大,大氣阻力隨之增大軌道高度也就掉得快;所謂面質比是航天器迎風面面積和它的質量之比,迎風面面積正比於大氣阻力。根據牛頓第二定律面質比(阻力)和加速度成正比,面質比越大航天器減速越快,也就更快的落入大氣層。

天公(太陽)不作美,大氣密度增大後軌道衰減太塊,天空實驗室沒等到太空梭上天就再入了

道理說起來很簡單,但航天器的再入預測卻是航天的老大難問題。人類對高空大氣了解還不夠,高空大氣在不同位置、不同高度,不同年份乃至一天中不同的時間,大氣密度都有所不同,很難做出準確的預報。我們還知道太陽活動和地磁活動是影響高空大氣密度的主要因素,尤其是太陽活動影響很大,太陽活動峰谷期間高空大氣密度甚至能出現上百倍的不同。美國著名的天空實驗室原來還打算用太空梭升軌,讓它重新投入使用煥發第二春,沒想到NASA對太陽活動預報有誤,天空實驗室提前再入墜毀,此時太空梭還沒造好呢。

亂丟垃圾要罰款,哪怕你是太空垃圾,NASA就被西澳小鎮埃斯佩蘭斯罰了400美元

不僅如此,天空實驗室軌道衰減的最後階段,突發的太陽風暴改變了局部高空大氣的密度,結果它提前一圈再入,這個原定原定落入大洋的幾十噸級大型空間站砸到了澳大利亞人頭上,為此NASA還收到西澳小鎮埃斯佩蘭斯(Esperance)開的400美元罰單。天有不測風雲,太陽啥時候打個噴嚏,天宮一號再入時間就全變了,這誰能預測呢?!

正常狀態的天宮一號自然面質比好確定,但失效的就沒這麼簡單了

高空大氣密度變化無常,面質比也是個棘手的因素。或許有人會說,天宮一號外形和重量都是已知的,這有啥不確定啊?不過您這是正常情況,但現在天宮一號不是失效了么。天宮一號正常工作時使用控制力矩陀螺(CMG),配合姿態調節發動機維持和調整姿態,但德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會(fraunhofer)雷達跟蹤成像發現,天宮一號近期已經在不規則的旋轉了,這樣一來它的面質比也成了未知數,只能估測一個大致範圍了。

德國雷達成像圖像:天宮一號正在旋轉。咱還是別談面質比了

德國的觀測結果也得到官方的證實,自3月19日開始官方軌道狀態公告也刪除了「姿態穩定」的字樣,另外28日還刪掉「形態未發生異常」,據此推測天宮一號很可能還有部分結構分離,質量和面質比更是面目全非,在它再入大氣層前還會發生什麼變化也不得而知。這種情況下要精確預測天宮一號的再入時間更不要說隕落區域,實在是心有餘而力不足。當然,過去幾天來隨著天宮一號軌道高度越來越低,再入預測的時間窗口逐漸收窄,3月26日公告中預報「2018年3月31日至4月4日之間」再入,3月28日就縮小到「2018年4月1日±1天」,但到了3月31日官方又表示「2018年4月2日±1天」再入了。

天宮一號可能的落區(綠色區域),現在沒人能精確預測它落在哪裡

天宮一號即將壽終正寢的時候,預測再入時間還有一天左右的變化,而天宮一號在近地軌道上一天時間足以繞地球16圈,現在更及時的國外預測也給出好幾個小時的再入窗口。2011年美國UARS衛星無控再入,事後兩天才公布精確到分鐘級的再入時間,而航天器以7.9 公里/秒的速度高速飛行,一分多鐘就差出去約500公里。總而言之,天宮一號最終會精確落在哪裡,這對人類科技水平來說屬於超綱問題,恐怕只有老天爺才能知道。


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 空天松鼠 的精彩文章:

明修棧道暗度陳倉,美海軍2020將裝備高能激光炮
林虎將軍與世長辭,他見證了人民空軍的苦難與輝煌!

TAG:空天松鼠 |