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天宫一号马上就要“回家”了,你被它“亲吻”的概率有多大?
2018-3-31 3:26:00           作者: 综合

英国广播公司(BBC)3月30日报道,一个重达8.5吨的人造太空物正在快速接近地球,按照欧洲航天局(ESA)的预测,它会在3月30日到4月2日之间的某一刻坠落在地球上。

这就是中国天宫一号空间站。它是我国2011年9月29日发射升空的第一个目标飞行器(实验性空间站),它也标志着我国迎来载人航天工程第二阶段的最大进展:“突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术”,长约10.4米、直径最大3.35米。

目前的天宫一号在完成任务后,的确是个被弃用的航天器残骸,虽然我们心里不愿意承认,但它现在的状态更接近于一个名词:太空垃圾。

由于天宫一号在返回地球时仍会携带大量可燃气体,所以在和地球大气层摩擦的过程中会形成一系列巨大的火球。

目前欧洲航天局正在密切关注天宫一号的动向,截止到伦敦时间3月28日晚8点,天宫一号距离地球的高度还有124英里(约200千米)。由于高空大气层摩擦力的拖累,天宫一号的高度将逐渐下降,接触的大气密度越来越高,造成力度更大的拖拽,结果使之进一步下坠,轨道飞行速度继续放慢,这一过程被称力轨道衰变。

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南北两个红色地带是天宫一号降落最有可能的区域,蓝色地带相对可能性较小

澳大利亚国际射电天文研究中心的Markus Dolensky告诉美国有线电视新闻网(CNN),当天宫一号下降到距离地球43英里高度的时候,它就进入剧烈返回地球模式:“现在离能观察到火球的时刻已经不远了。”

而且火球的亮度之大,可以不借助天文器材仅靠肉眼也能看到。当然前提是当时要有良好的观测条件和合适的观看纬度,比如晴天生活在中纬度的两个半球的居民观测条件最佳。

一个为机器人望远镜提供实时互联网访问的组织——虚拟望远镜项目(virtual telescope project)会在某知名视频网站上实时直播天宫一号坠落时的过程。

欧洲航天局说,对于天宫一号将坠落何处,更准确预测要等到它再入大气层前一天才可能做出。但即使到那时做出的预测,也可能误差数千公里。

他们预计,这个长10.4米的空间站预计将在南北纬43度之间的某个点进入地球大气层。

天宫一号在和大气层剧烈摩擦,燃烧后散落的碎片有可能落到地球地表上,到时候很多人口密度比较大的城市都可能是潜在的降落地点,比如纽约、巴塞罗那、北京、芝加哥、伊斯坦布尔等等。到时候,天宫一号携带的某些有毒害的有机挥发物(火箭升空时的燃料)也有可能会飘散到空中。

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德国弗劳恩霍夫协会用雷达观察到天宫一号,可以不受天气状况和白天黑夜的影响

美国非盈利组织The Aerospace Corporation(直译为航天公司)的估算比欧洲航天局还要精确一些。他们认为,天宫一号的残片不会落到北纬42.7°以北和南纬42.7°以南的地区,真正完全的“零无害区”,大约能占到地球表层总面积的三分之一。


你被天宫一号砸到的概率有多大?

欧洲航天局在德国达姆斯塔特设有分站机构,在这里工作的专门研究人造太空物体残片的专家Stijn Lemmens告诉法新社:“过去60年以来,我们大约经历过6000种不同的失控人造太空物返回地球的情况,大多是废弃的卫星和火箭的上半部分。砸到人身上的情况只有一例,但并没有对那个人导致多大伤害。”

欧洲航天局专门研究人造太空物残片的办公室主任Holger Krag告诉BBC,大部分天宫一号的“各种器官”都会在大气层的燃烧过程中消失,只有大约20%-40%的构件有存活的概率落到地球上,大海,尤其是南太平洋很可能是它的主要“埋葬地”。

观察者网此前曾报道过,某些“戏精”日媒曾经炒作天宫一号的“失控”对地球会造成危害,无端增加了不少无知网民的恐慌。

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法新社对天宫一号的介绍:长度10.5米,重量8.5吨,2011年9月29日发射,2016年3月完成任务之后处于“失控”状态

按照Lemmens的估算,被天宫一号的碎片砸中的概率是1.2万亿分之一,被闪电击中的概率还要低一亿倍。

史上从未有人被人造太空物的碎片击中而丧命。不过在1974年,美国航天局的一个太空垃圾掉到了澳大利亚西部的埃斯佩兰斯市,市政府表达了不满,象征性地罚了美国航天局400美元。

为什么航天专家们无法准确勾勒天宫一号下落的轨道?

英国南安普顿大学航天工程专家休斯·刘易斯博士解释说,天宫一号相对于地面的运行轨迹类似于正弦波,而波形峰值和低谷正好处于地球的北纬43°和南纬43°。也就是说,天宫一号在这两个纬度附近运行速度相对较慢,而通过赤道地区的速度极快。

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蓝色曲线是天宫一号已经运行过的轨道,而红色则是模拟天宫一号未来的运行轨道。图中我们可以看到,红色的不是一条线,而是一个“活动范围”的模拟

他还用了一个比喻,如果将这片区域(南北纬43°之间)比作一条公路,那么天宫一号这辆高速行驶的“汽车”紧贴公路左侧的路肩行驶,然后飞速跨过道路中心线,掠过右侧路肩后,又返回道路左侧,如此循环往复。

值得一提的是,天宫一号不过是已经(受控或不受控)坠落地球的其他物体的一个零头。

鉴于它是一个空间站原型,天宫一号作为一个航天器来说都不算大,更别说作为空间站来说了。它的重量不过是俄罗斯空间站“和平"号120吨重量的7%。欧洲航天局认为,2001年坠落的“和平”号才是从太空坠落的最大人造物体。

哈佛-史密松天体物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的研究员乔纳森·麦克多维尔( Jonathan McDowell)给史上返回地球的人造太空物的体量做了一个排名,天宫一号只能排在第50位,他在twitter上这样说:

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“按照我的计算,史上不受控而返回地球的太空人造物的体量,天宫一号只能排名第50”

不过,天宫一号真的像很多外媒说的那样,目前处在“不受控”的状态下吗?

其实早在2016年,当时就有天宫一号“不受控”坠落,将产生安全威胁的说法。2016年9月,在天宫二号发射升空之际,中国载人航天工程新闻发言人、载人航天工程办公室副主任武平对此回应——

天宫一号运行轨道仍在持续、密切的跟踪监视之中,平均轨道高度约370公里,而且正以每天100米的速度衰减,在寿命末期,将主动离轨。

这种“跟踪监视”持续至今,并通过中国载人航天工程办公室官方网站对外发布“天宫一号目标飞行器轨道状态每周公告”。最近一次的公告提到:2017年12月17日至12月24日,天宫一号运行在平均高度约286.5公里的轨道上,姿态稳定,形态未发生异常。

事实上,让航天器受控坠落有其国际惯例。航天专家庞之浩表示,运行在近地轨道的大型航天器退役后,国际通行的做法是让其受控坠落到南太平洋一处远离大陆的深海区,那里被称为“航天器坟场”。俄罗斯的和平号空间站、进步号系列飞船,美国的康普顿伽马射线望远镜等都坠落于此。

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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