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天宫即将坠地球,各国专家不担心

文山
2018年4月1日

据中国航天局以及欧洲空间局的最新预测,“天宫一号”空间实验室将在4月2日再入大气层烧毁。由于中国航天部门两年前就失去了与该航天器的联系,因此无法准确控制其落点与再入时间。航天专家表示,残骸导致地面人员伤亡的概率极低。

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2013年,天宫一号与神舟十号对接。图像来源: picture-alliance/dpa

(德国之声中文网) 根据中国载人航天工程办公室本周末的最新预测,“天宫一号”再入大气层烧毁的时间大约在北京时间4月2日。从一年前开始,载人航天办公室就在其官方网站上刊登“天宫一号目标飞行器轨道状态每周公告”;而从3月中旬起,更是每天更新轨道状态。根据4月1日的数据,“天宫一号”的平均飞行高度只有167.6公里,与5天前相比骤减了约50公里,而与一年前相比则降低了大约一半。轨道高度越低,航天器受大气层边缘的影响越是显著,高度衰减速度也愈快。

同样密切关注“天宫一号”的还有欧洲空间局。该局下属的太空碎片办公室正负责协调包括中国航天局在内的各国专家共同监视、预测“天宫一号”的坠落。据其预测,目标航天器再入大气层的时间大约为4月2日前后。欧空局还指出,由于“天宫一号”的椭圆轨道倾角为42.8°,因此其最终落点必然位于北纬42.8度与南纬42.8度之间,而且在这两条纬线附近坠落的几率要显著大于赤道地区;而在东西方向上,各地区的坠落概率大致相等。欧空局估计,最终坠落时,碎片将分布在一条长数千公里、宽数十公里的地带内,其中绝大部分是无人区。在历史上,还从来没有发生过太空垃圾坠落导致地面人员伤亡的案例。根据估算,被“天宫一号”碎片砸中的几率大约相当于同一个人在一年内被闪电击中两次的概率。

欧空局太空碎片办公室主任克拉格(Holger Krag)指出,长12米、重8.5吨的“天宫一号”将在再入大气层时大部分焚毁,只有少部分碎片会最终坠落地面,总重大约在1.5吨至3.5吨之间。他强调,每年以不可控方式坠落地球的太空垃圾总重约为70~80吨。

曾经有预案,失控不再提

欧空局在一份新闻通稿中指出,“天宫一号”原本计划是以受控坠落的方式在人迹罕至的南太平洋上空重返大气层,但是中国航天部门在2016年3月失去了与目标飞行器的数据链接。

事实上,中国方面在2013年也曾透露过“天宫一号”的退役方案,即利用剩余的燃料进行变轨,从而确保残骸能够落入南太平洋。不过,在此之后,中国航天局以及载人航天工程办公室再也没有提及这一预案。在失去控制、丧失动力的情况下,现有的科技手段很难精确地预测航天器轨道高度衰减的程度。

去年5月,中国向联合国发出照会,表示“对最终预报的陨落时间和区域,中方将及时发布有关信息和预警,并通过外交渠道照会联合国外空司和联合国秘书长”。

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和平号空间站图像来源: NASA

对于退役的航天器,国际上存在一些不成文的处置惯例。中、高轨道的卫星,通常会利用最后所剩的燃料变轨至不妨碍其他航天器运行的"坟场轨道"。而包括各类飞船、空间站在内的低轨道航天器,则利用稀薄的外层大气阻力所引起的轨道衰变,逐渐降低高度,最终在重返大气层的过程中完全烧尽。为了防止残骸坠落引发事故,大型航天器的陨落一般都会由地面控制人员谨慎选择具体的时间和地点。2001年,俄罗斯"和平号"空间站退役时,正是利用了一艘无人货运飞船的动力,实现了可控坠毁;在飞船点火之后大约1个小时,未能燃烧殆尽的空间站残骸落入了南太平洋的计划水域。

美国“巨无霸”曾失控坠落澳大利亚

欧空局在新闻通稿中指出,8.5吨的“天宫一号”并非人类航天史上以不可控方式重返大气层的最大航天器。前苏联的“礼炮号”空间站、美国的“阿波罗”飞船指令舱的重量都超过10吨,而1979年以不可控状态重返大气层的美国“天空实验室”更是重达74吨。

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天空实验室图像来源: AP

美国宇航局(NASA)周二(3月27日)也在其官方网站刊文指出,虽然中国的“天宫一号”与当年“天空实验室”的坠落有许多相似之处,但是前者的重量明显小于后者。“天空实验室”的大部分残骸最终坠落在澳大利亚西部的荒野中,没有造成任何伤亡。

根据相关国际法,如果坠落航天器造成地面人员伤亡或财产损失,应由航天器发射国负责赔偿。同时,坠落到地面的残骸也依然是航天器发射国的资产,发现残骸者有义务将其归还。

"天宫一号"空间实验室发射于2011年9月29日,先后与神舟八号无人飞船、神舟九号、神舟十号载人飞船对接。总共有6名宇航员曾经进入过这一中国首个空间实验室,国家航天局表示,"天宫一号"为未来的中国空间站设计以及运行积累了宝贵经验和数据。2013年夏天之后,原定寿命为两年的"天宫一号"进入超期服役阶段,其携载的科研仪器继续向地面传送各类数据。中国航天局还曾在2014年推出"天宫一号空间应用推广服务平台",为国内外用户提供各种数据服务。

2016年,天宫二号也开始在太空中服役,可供两名航天员在其中工作,可工作的持续时间也比天宫一号更长。天宫二号的续航能力也更强。天宫系列目标飞行器主要是为中国建造自己的空间站进行准备。如果现有的国际空间站(ISS)按照预期时间在2024年退役,那么届时中国可能是唯一一个在太空设有长期空间站的国家。不过中国计划的空间站总重仅60吨左右,规模远小于现有的国际空间站(240吨)。