天舟完成任务后的归宿 南太平洋“航天器墓地”

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  “天舟二号”完成10个月任务,于2022年3月27日离开中国太空站,并和很多报废航天器一样重返大气层,在南太平洋上空烧毁。为什么“天舟”飞船要以南太平洋为最后归宿?这片海洋怎么成为了“航天器墓地”?

烧蚀残留部分落入“航天器墓地”

  很多在距离地球表面300至1,000公里近地轨道上运作的航天器,完成使命后会减速脱离轨道,并重返大气层,这过程在中国航天用语称为“再入”。

  与载人飞船的返回舱不同,目前绝大多数货运飞船、人造卫星,甚至太空站等,都是设计作“单程”使用的,没应对再入的隔热设施。

绝大部分货运飞船是单向、一次性使用,最终以南太平洋的“航天器墓地”为归宿。目前唯有美国SpaceX的货运龙飞船既有下行载货能力,并能重复使用。据报中国亦正研发同类的新一代货运飞船。图为货运龙飞船。(网上图片)

  它们在高速进入大气层过程中,会因大气阻力和气动摩擦而解体和高温烧蚀,碎片通常在到地面前已烧尽,但大型航天器却会有残留部分。

  地球表面70%被海洋覆盖,航天器的残余碎片落向人口密集地区的概率其实非常小,从上世纪60年代到现在,人类大约有15,000吨以上航天器残骸落回地球,都没伤害到人口密集地区的居民。但为万无一失,科学家会控制航天器在南太平洋上空再入,让碎片落入预定海域。

与“航天器墓地”距离最近的是太空人?

  为什么是南太平洋?因为这是地球上距离陆地最远的地方,并远离船舶航线,即使有航天器碎片落下,也不会造成伤亡破坏。

  这里还要提到一个地理名词叫“尼莫点”,它又叫“海洋难抵极”,就在南太平洋中央,距离最近的无人岛屿超过2,600公里。有人打趣说,距离“尼莫点”最近的人类,就是地球上空400公里轨道上的太空人。

“航天器墓地”位于南太平洋中部,距最近的岛屿2,000多公里,距离有较多人口的新西兰,更有4,000公里之距。

  正因如此,自1971年以来,美国、苏联(俄罗斯)等国,已先后有250至300个航天器以此为归宿,碎片沉入千米深大海,这片海域因此被称为“航天器墓地”。

  据悉,直至目前,“海葬”在南太平洋的最大个头航天器,是2001年坠落的俄罗斯“和平号”太空站,重量达到120吨;这纪录或在2024年打破,因为重达420公吨的国际太空站,如果最终于该年停止运作,也将落入“尼莫点”附近。

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除了“航天器墓地” 还有“坟墓轨道”

  而中国方面,曾在轨道上对接“天舟一号”货运飞船和“天宫二号”实验舱,完成任务后相继在2017和2019年再入大气层,小量碎片落入南太平洋。

  至于这次同样落向南太平洋的“天舟二号”,是在2021年5月29日升空,把6.8吨物资和推进剂送上中国太空站,并多次进行对接实验。

中国的“天宫二号”实验舱的“天舟一号”货运飞船重返大气层后,据报均有小量碎片落入“航天器墓地”。(网上图片)

  它于2022年3月27日撤离,当局指出,“天舟二号”最终在受控的状态下再入到南太平洋上空,在过程当中会彻底解体烧毁,不会对地面、海面的这些设施、船只带来影响。

  另外,未来陆续发射的“天舟”飞船,完成任务后,也将以此作为最后归宿。

  最后再补充一点,就是航天器完成任务或报废后,除了再入大海层,“葬”于“航天器墓地”外,亦有部分高轨道卫星会抬升高度,进入距地球3.6万多公里的“坟墓轨道”,避免影响其他卫星运作。另外,也有航天器留在原有轨道上,成为太空垃圾。

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“天舟二号”2021年5月由“长征七号”火箭发射升空,至2022年3月落向南太平洋“航天器墓地”,任务时间长达半年。(网上图片)

 

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