在轨飞行超过1000天,功能正常状态良好 天宫二号为何“主动退休”?
50年前的7月20日 , 经过漫长的飞行 , 阿波罗11号飞船着陆器正式登陆月球 , 宇航员阿姆斯特朗代表人类首次踏上了地球之外的天体 , 迈出了他的一小步、人类的一大步 。
50年过去了 , 中国的月球探测计划“嫦娥工程”也已经进入第16个年头 。 7月19日 , 在巡游太空1000多天后 , 天宫二号返回地球家园 。 中国载人航天办公室证实 , 这个在天宫一号备份目标飞行器基础上改进研制而成的空间实验室 , 以受控的方式 , 圆满完成离轨和再入大气层 , 少量残骸落入南太平洋预定安全海域 。
数说天宫二号
在轨飞行超过1000天!
天宫二号空间实验室设计在轨寿命两年 , 实际在轨飞行已超过1000天 , 超期服役近一年 。 自2016年奔赴太空后 , 天宫二号先后与神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船完成4次交会对接 , 成功支持2名航天员在轨工作生活30天 , 突破掌握航天员中期驻留、推进剂在轨补加等一系列关键技术 , 并在超期服役的300多天里 , 完成多项拓展试验 。
作为我国第一个真正意义上的太空实验室 , 天宫二号共搭载14项约600公斤重的应用载荷 , 开展60余项空间科学实验和技术试验 , 取得一大批具有国际领先水平和重大应用效益的成果 。
6大精彩瞬间
中秋之夜的发射
2016年9月15日22时04分 , 长征二号F T2火箭喷涌着橘红色的尾焰徐徐上升 。 22时24分 , 天宫二号空间实验室飞行任务发射成功 。
393公里高度的“拥抱”
2016年10月19日凌晨 , 距离地面393公里的太空中 , 独自飞行了30多天的天宫二号终于等到了来自祖国的亲人——航天员景海鹏、陈冬搭乘神舟十一号飞船如约而至 。
30天太空驻留
神舟十一号与天宫二号成功实现自动交会对接后 , 2016年10月19日6时32分 , 航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室 , 开始了中国人迄今为止时间最久的太空生活 。
太空牵手
2017年4月22日12时23分 , 天舟一号与天宫二号顺利完成自动交会对接 。 这是天舟一号与天宫二号进行的首次自动交会对接 , 也是我国自主研制的货运飞船与空间实验室的首次交会对接 。
“太空加油”
2017年4月27日晚 , 天舟一号与天宫二号携手高速飞行在距离地球393公里的太空 。 19时07分 , 天舟一号与天宫二号成功完成首次“太空加油” , 中国航天稳步迈入空间站时代 。
归来
2019年7月19日晚 , 遨游太空近3年的天宫二号在预定时间内返回地球 , 少量残骸坠落南太平洋预定安全海域 。
天宫二号再飞数年都没问题 为什么要“主动退休”?
在状态尚佳时主动离轨 , 可彻底消除安全隐患
“天宫二号空间实验室尽管已超期服役近一年 , 可平台及载荷功能正常、状态良好 , 所携带的推进剂仍很充足 , 可以继续支持其在轨飞行数年 , 无论从团队感情还是航天器在轨发挥的重要作用 , 我们都不愿与天宫二号割舍 , 可从在轨可靠性、安全性角度考量 , 必须进行主动离轨 。 ”天宫二号总设计师朱枞鹏说 。
“让天宫二号主动退休 , 是为了‘万无一失’ 。 ”朱枞鹏认为 , 随着超期服役时间的不断增加 , 天宫二号的在轨可靠性会有所下降 , 一旦出现在轨异常 , 处于近地轨道、失控状态的天宫二号会因稀薄大气的阻力 , 逐渐下落 , 坠入大气层后 , 一些高熔点材料有可能不会完全烧蚀 , 少量残骸会落到地面 , 危及地面人员安全 。 天宫二号在状态尚佳的时候选择主动离轨 , 就是为了彻底消除这一隐患 。
据了解 , 在地球周围 , 大于10厘米的空间碎片已超过2万个 。 太空中遍布着太空垃圾 , 经常让驰骋的航天器不得不变道、避障 。 确保自身的安全 , 主动销毁已经成为国际上一个共同的追求和发展的难点 。
近期上映的国产电影《银河补习班》中 , 主人公所乘坐的航天器便是因为受到太空垃圾的影响难以返回地球 。
以最佳姿势“入水” , 在指定时刻落在指定区域
“此次受控离轨 , 就是要让天宫二号在指定的时刻落在指定的区域 , 确保地面安全 。 ”朱枞鹏介绍 , 为了确保落得准 , 五院天宫二号飞控团队开展了多轮模拟仿真 , 制定了翔实的飞控实施方案;在飞控过程中 , 团队要时时监控并快速调整航天器的离轨速度、角度 , 确保航天器以最佳的“入水”姿势进入大气层 。
这一过程必须非常严谨 , 因为航天器在陨落过程中可能发生解体 , 形成数量众多、姿态不可控制的碎片 , 以“天女散花”的方式从天而降 , 落区影响的区域可达上千公里 , 为此天宫二号飞控团队制定了多种应急处置预案 。
值得一提的是 , 此次天宫二号受控离轨与天舟一号采取的“一步”飞控实施的策略不同 , 天宫二号采取了“两步走”的策略:第一步 , 先将天宫二号轨道降低到近地点200公里的椭圆轨道;第二步 , 再将天宫二号轨道降至近地点70公里的椭圆轨道 , 进入大气层 。
“天宫二号空间实验室不仅完美执行了各项既定和拓展任务 , 更用主动受控离轨这一壮烈方式 , 为任务画上了圆满句号 , 这是我国坚定履行负责任大国国际责任的有力担当 , 也是中国人和平科学利用太空资源的生动实践 。 ” ——航天科技集团五院天宫二号总设计师朱枞鹏
登月50年 探月热再兴
●中国
今年年初 , 中国嫦娥四号实现了人类探测器首次月球背面软着陆 。 据了解 , 2019年年底前后 , 中国将发射嫦娥五号 , 实现区域软着陆及采样返回;后续还将发射嫦娥六号等月球探测器 , 按计划执行月球极区探测和月球南极采样返回等;嫦娥七号计划执行月球南极综合探测 , 包括地形地貌、物质成分等 。
●印度
印度第二个月球探测器“月船2号”终于在7月22日升空 。 如果它能按计划成功在月球南极区域着陆 , 印度将成为继俄罗斯、美国和中国之后第四个有探测器在月球着陆的国家 。
●美国
特朗普政府提出重返月球计划 。 现在外界好奇的是 , 美国能否如愿在2024年前利用新的火箭和飞船把宇航员再次送上月球 。
●俄罗斯
俄罗斯航天集团去年3月宣布 , 计划两年内发射“月球25号”探测器 。 同年11月 , 俄能源火箭太空公司公布了俄月球基地计划的建设路线图 , 俄宇航员将在2030年后登月 。
●以色列
今年2月 , 由以色列一家私营机构主导制造的“创世纪”号月球探测器搭乘美国“猎鹰9”火箭 , 开启奔月之旅 。 这一世界上首个非国家发起的探测器登月任务虽然因技术故障失败 , 但拉开了民间机构探索月球的序幕 。
●日本
日本航天初创企业ispace正在推进一项计划 , 其第一步是在2020年年中将独立研发的探测器送入月球轨道 。 综合新华社
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