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再見了,天宮一號

「凡是過去,皆為序曲」——莎士比亞。

7年,是一個人從嬰兒到讀小學的時間。這段時間不長也不短。不過,從2011年9月29日到現在,卻是中國人太空探索的一個飛躍期。

2011年9月29日21時16分3.507秒,我國第一個目標飛行器——「天宮一號」從酒泉衛星發射中心由「長征2號F」運載火箭發射升空。

神聖的使命

天宮一號飛行器長10.4米、最大直徑3.35米、重量約8.5噸。在距離地面大約300公里左右的高度運行,圍繞地球轉一圈約為91分鐘。它的內部分為兩個艙,包括了為航天飛行提供動力資源艙,也作為了航天員生活工作的密封倉。並在前半部分附設一個臨時性質的實驗艙,前端有一個對接機構,還有一些實驗袋,可進行一些醫學實驗等。

中國在2011至2013年內,相繼發射神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船,分別與天宮一號完成太空交會對接。神舟八號已於2011年11月1日發射,並在11月3日和14日兩次成功與天宮一號對接。2012年6月18日中午,神舟九號攜三名宇航員和天宮一號對接成功,宇航員成功進入到天宮一號內部。

神舟九號的三名宇航員,左起分別為景海鵬、劉旺、劉洋

飛船對接模擬圖

2012年6月18日14時14分,在完成一系列複雜且精細的程序後,神舟九號與天宮一號緊緊相牽,這是中國歷史上首次載人交會對接(自動交會對接)成功。對接完成、兩飛行器形成穩定運行的組合體後,航天員於17時左右進入天宮一號目標飛行器。2013年6月24日,神舟九號航天員駕駛飛船與天宮一號目標飛行器順利對接,中國首次空間手控交會對接試驗成功。這意味著,中國完整掌握了空間交會對接技術,具備了以不同對接方式向在軌飛行器進行人員輸送和物資補給的能力。

2013年6月18日,神舟十號航天員駕駛飛船與天宮一號目標飛行器順利對接,航天員進入到天宮一號內部,將開展為期十五天的在軌生活和科研活動。2012年6月20日,中國女航天員王亞平在天宮一號上進行了首次五十分鐘的太空授課,這是繼「奮進號」太空梭外,世界第2次空間授課。(這應該是史上逼格最高的教室了!)。

「回家」

2016年3月21日,中國載人航天工程辦公室宣布天宮一號超越了預期服役了兩年半,在完成各項在軌試驗後,其歷史任務已完成,並終止了數據連接,天宮一號由於電池故障飛行器將進入地球大氣層燒毀。經北京航天飛控中心和專業機構分析,預計天宮一號再入大氣層的時間在2018年4月1日左右(誤差為1天)墜入大氣層,墜毀區域約為從北緯40度到南緯40度的任何一個區域。

網狀區域為墜毀時可能經過的路線

為什麼它墜毀的時間和路線無法精確預測呢?因為大氣層是一個混沌系統,存在著局部密度不均勻性(雲層密度和風向的變化都會對飛行器的路線產生影響),這種不均勻性是不可控的,也是不可預知的。再加上蝴蝶效應的作用,使得飛行器在墜入地面的過程中變得不可預測。

如果我們有幸看到它從天空中劃落,那麼我們將看到一群特別大,特別亮,又比流星慢得多的「火流星」,就像當年「和平號」空間站完成任務後墜毀一樣。

「和平號」空間站殘骸從天空中划過

天宮一號在中國人對太空的熱愛中,在無數科學工作者的汗水中度過了7年。現在它已經結束了自己的的科學使命,但是中國人對太空的嚮往永遠不會止步,我們對廣袤宇宙的探索才剛剛起步。


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