在天宮一號超期服役和墜入大洋期間，發生了哪些事情？

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本文共2859字，24圖。預計閱讀時間：10分鐘。

公元2011年9月29日，一枚長征2F改運載火箭在酒泉成功點火，隨後將天宮一號目標飛行器送入預定軌道。

小火箭風格：

具體的點火時刻為：公元2011年9月29日21時16分03秒507毫秒。

公元2013年6月25日05時07分，3名航天員離開天宮一號，進入神舟10號載人飛船。

隨後，他們關閉了天宮一號目標飛行器的艙門，告別了天宮一號。從此，按計劃，天宮一號將以無人狀態運行期滿後，結束自己的生命。

離開之前，3名航天員各自用手語和話音對地面控制人員致謝。

聶海勝：

我們的任務仍將繼續，精彩仍將繼續，再見！

張曉光：

謝謝大家12天的陪伴和支持，離開天宮之前向你們致敬！我的心永遠和你們在一起！

王亞平：

夢圓天宮，心繫祖國，我愛你們，衷心地謝謝你們！

2013年6月25日07時05分，神舟10號載人飛船與天宮一號目標飛行器分離。

神舟10號載人飛船依依不捨地從天宮一號目標飛行器上方完成了最後一次繞飛後，就頭也不回地進入了返回彈道。

在太空中，伴隨天宮一號飛行了12天，在太空運行了14天14小時29分鐘03秒後，在公元2013年6月26日08時07分，完成使命的神舟10號載人飛船返回地面。

小火箭風格，具體的返回地點為：內蒙古四子王旗著陸場。

上圖三位英雄航天員的中間座椅的精確坐標為：

北緯42°19′44″N ；東經111°21′25.6″E

失控

以下為引用聯合國A AC 105 1150文件內容：

中國常駐聯合國（維也納）代表團 2017 年 5月 4日的照會內容：

天宮一號於 2011年9月29日發射升空，先後與神舟八號、九號、十號飛船進

行了6次交會對接，完成了各項既定任務，為中國載人航天發展做出了重要貢獻。

2016 年3月16日，天宮一號目標載人飛行器功能失效，全面完成了其歷史使命。

截至目前，天宮一號整器結構完整，運行軌道仍在中方持續、密切跟蹤監視之中。

當前平均軌道高度為 349公里，且正以每天160米左右的速度衰減。預計 2017 年10 月至 2018 年4月間重返大氣層隕落。經計算分析，天宮一號大部分結構部件將在隕落過程中燒蝕銷毀，對航空活動以及地面造成危害的概率很低。

中方高度重視天宮一號重返大氣層事，將採取以下措施，做好相應的監測和信息發布工作：一是進一步加強監測預報。中方將根據天宮一號軌道運行情況，組織加強跟蹤和嚴密監測，及時預報隕落信息。中方將利用「機構間空間碎片協調委員會」框架下的國際聯合監測信息，以便更多掌握天宮一號隕落情況。二是完善信息通報機制。

以上為引用聯合國A AC 105 1150文件內容。

至此，全球開啟了尋找和監控天宮一號目標飛行器的接力。

這是歐空局的監測和預報數據。

2015年12月16日，天宮一號實施了最後一次抬升軌道的操作，軌道高度從360公里抬升到390公里。

2016年3月16日，天宮一號失效。

天宮一號的設計使用壽命為2年。那麼，對於這座2011年9月29日升空的目標飛行器來說，應當於2013年9月份退役。

到2015年9月，天宮一號超期服役的時間已經超過了她的預期壽命，換句話說，這是一座目標飛行器當兩座來用了。

在服役和超期服役期間，天宮一號除了忙著和神舟8號、神舟9號和神舟10號飛船對接之外，還做了些什麼呢？

答：她好好地看了看這個世界。

2013年12月9日，天宮一號目標飛行器已經超期服役3個月。

她凝視北京，那座她誕生的城市，用紅外設備獲取了北京首都國際機場的地面溫度分布圖像。

上圖最高溫為首都機場的跑道，287.9開爾文，也就是攝氏溫度14.75℃；最冷的地方為順義區的一些地方，265.3開爾文，也就是攝氏溫度-7.85℃。

冬日裡的北京啊，你能否感受到留在太空的，孤單的天宮一號，那心中的暖意和思念呢？

這是天宮一號對內蒙古某地區進行探測後，給出的植被覆蓋率的情況。

在2016年失效的時候，天宮一號已經超期服役2年半（實際服役期為預計服役期的225%，再堅持一下子，可就250%了）。

如果以人類80歲的壽命來比擬的話，此時的天宮一號已經180歲了。

在天宮一號失效，需要預測其失控再入的時刻和落點的時候，中國方面有兩個比國際同行領先的技術操作。

公元2016年3月23日，也就是中國承認的天宮一號目標飛行器失效1周內，長春人造衛星觀測站啟動了精密激光測距跟蹤項目。

當日11點56分，我國科研人員跟蹤到了已經沒有任何反應的天宮一號目標飛行器。在120秒的跟蹤時間內，獲取了24886組有效數據。對300多公里高，以7.8公里/秒的速度運行的非配合目標天宮一號的測距精度達到了驚人的11.4毫米！

當天下午1點32分，吃過午飯的工程技術人員再次瞄準了天宮一號，獲取了12322組有效數據，測距精度達11.5毫米。

位於北京航空航天大學的國防科技重點實驗室國家計算流體力學實驗室藉助神威·太湖之光超級計算機，對天宮一號飛行器兩艙簡化外形（長度10餘米、橫截面直徑近3.5米）的隕落飛行繞流狀態大規模並行模擬，使用16384個處理器在20天內便完成常規需要12個月的計算任務，為天宮一號飛行試驗提供重要數據支持。

北京航空航天大學國家計算流體力學實驗室對天宮一號目標飛行器的模擬計算的狀態為高度6.5萬米和6.2萬米，速度為馬赫數13。

受相關單位委託，亞歐大陸上技術實力最強的獨立工作室小火箭於2016年3月下旬開始並行啟動計算支持，對天宮一號目標飛行器實施了建模和精細氣動計算以及軌道跟蹤預報作業。

受一些限制，天宮一號目標飛行器的詳細氣動計算結果尚不能發布，在此，給出小火箭計算中心的一個國際項目《美國龍飛船失控再入氣動力和熱流計算》的結果：

在大氣層中，龍飛船的太陽能帆板因結構強度問題，會折斷，因此不予考慮，只計算了帆板的壓力分布。對飛船船體的計算則比較用力，熱流和氣動力都做了。

可以看到，飛船底部的氣流亂如古代豪放派詩人的髮絲，這是其飛行阻力的主要來源。

世界各國，在採用包括但不限於流場計算、軌道彈道計算、精密激光測距、精密雷達成像等多種方式來跟蹤和預報天宮一號目標飛行器的狀態。

公元2018年4月2日，北京時間08點15分，協調世界時00點15分，天宮一號目標飛行器再入大氣層，約1.2噸的殘骸散落在地球南太平洋中部海域，結束了其具有里程碑意義的一生。

天宮一號的隕落，不會是時代的結束，相反，這恰恰是中國乃至全世界嶄新的空間站時代的開啟。

目前，天宮一號目標飛行器的妹妹天宮二號空間站，在太空中運行良好。

上圖為天宮二號空間站拍攝的中國青海湖附近的美景。

中國已經形成了完備的航天員選拔與訓練體系。

中國航天員中心是世界三大航天員訓練基地之一。與位於德克薩斯州休斯頓的林頓·約翰遜太空中心，和位於莫斯科郊外的加加林太空中心一起，成為了托舉人類飛天夢想的聖地。攝影：邢強。

2022年，中國將建成自己的3艙布局空間站。在此基礎上，中國空間站將擁有越來越大的規模。

更加美好的未來，正在款款向我們走來！

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