XINHUANET.com,天宮一號

天宮一號和二號為什么不能長期留在太空作為未來空間站的基礎,而是要報廢跌落?

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航天器在太空中飛行會受到眾多因素影響,除了地球引力之外,還有地球引力分布不均勻、太陽/月球/木星/金星引力、太陽光壓、稀薄大氣阻力、地球反射/輻射光壓、海洋/大氣潮汐引力等諸多因素 。對于國際空間站、航天飛機、天宮實驗室、神舟飛船、天舟貨運飛船這些飛在400千米高軌道的低軌航天器而言,大氣阻力則成為致命殺手,需要定期維持軌道高度 。
例如,天宮一號任務期間,太陽活動處在高峰,電離層/大氣層比較活躍,受到空氣阻力影響更大,需要更頻繁維持軌道 。而當燃料耗盡、軌道維持停止后,便會逐漸自然再入大氣并焚毀 。而對于天宮二號這類受控再入情形,則可以清楚看到區別:它會在極短時間內,直接再入大氣焚毀 。很多人都擔心航天器殘骸問題 。事實上,由于太陽系內的太空環境和人造的太空垃圾存在,地球每天都有超過100噸物質闖進大氣層,但人類僅能偶爾看到一些流星,極其罕見情況下能撿到隕石,絕大部分情況這些物質都會完全焚毀或掉在人跡罕至的地方 。
【XINHUANET.com,天宮一號】天宮二號和一號尺寸類似,但它們比起其它再入大氣的大家伙都是“小不點”(圖改編自NASA)人類航天發展了60余年,雖然已經發射了數以千計的航天器,但尚未有過在軌航天器再入大氣時對人類造成直接傷害的先例 。天宮一號和天宮二號僅是8.6噸的小家伙 。比起歷史上再入大氣的7個禮炮號空間站(18.5-19.8噸)、天空實驗室空間站(77.1噸)、和平號空間站(129.7噸)小很多,且它沒有再入大氣熱防護措施,理論上講對人類的危害基本為0 。
南太平洋是個巨大的航天器墳場 (圖源:http://dailmail.co.uk)但為了保險保險再保險,本次天宮二號任務終結時,還是選擇發動機啟動并控制進入大氣層角度和軌跡,最終基本通過與大氣摩擦全部焚毀,如果有殘渣也會落入南太平洋 。這里是整個地球上最孤寂的區域,方圓數千萬平方公里的區域中,都是茫茫大洋,幾乎沒有人類生存 。

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