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中国长征5号火箭核心推进器将不受控制的返回地球 危险


2021-05-03 居安 分享到Twitter 分享到Facebook 分享到Telegram |  国语 |  粤语

4月30日,据SpaceNews报道,长征五号B火箭运载名为“天和”的中国天宫空间站核心舱于周四(4月29日)成功发射,发射10分钟后,核心舱与火箭成功分离,不久,"天河"进入预定轨道。但长征五号B火箭的核心推进器在到达轨道后,正在逐步减慢速度,以“不可预测”的方式,不受控制的返回地球,这引发专家的担心,担心其掉落在人口稠密的地区。

中国最大火箭的变体——长征5B,于当地时间周四从文昌成功发射了22.5公吨的天河舱。在飞行492秒后,天河与发射器的核心推进器分离,直接进入其计划的初始轨道。

长征5B专为将空间站模块发射到低地球轨道而设计,独特地使用了核心级和四个侧面推进器将其有效载荷直接放置到低地球轨道上。

但是,这个火箭的核心推进器现在也处于轨道上,并且由于与大气层的相互作用不断增加,它可能在接下来的几天或几周内不受控制地重新进入地球、掉到地面。如果是这样,它将是航天器不受控制的重返地球的最大实例之一,并有可能降落在有人居住的地区。

据悉,大多数消耗性火箭的第一节推进器都不会达到轨道速度,无法重新进入大气层并降落在预定的重新进入区域中。其他一些较大的第二节推进器进行除轨燃烧,以降低高度,以减少在轨的时间,并降低与其他航天器相撞的机会,或立即重新进入大气层。

曾经有人猜测,长征5B核心推进器将采取主动行动使自己脱离轨道,但这似乎没有发生。在周四中国文昌卫星发射中心的新闻发布会上,长征5B运载火箭总司令表示,第二次长征5B运载火箭比第一次发射有了改进,但没有说明可能的脱轨方式。

美国军方用来追踪航天器和太空中其他物体的地面雷达已经探测到一个物体,并将其归类为长征5B火箭弹。现在命名为2021-035B,大约长30米,宽5米的长征5B的核心阶段,位于170 x 372公里的高空轨道上,其每秒移动速度超过7公里。

美国军方探测到火箭芯显示出规律的闪光,表明它正在翻滚,因此是不受控制的状态。 

长征5B的首次发射也见证了第一节推进器到达轨道,并在六天后无控制地重返地球。根据美国太空部队第18太空控制中队的说法,长征5B可能掉落在大西洋上空。

该事件引起了美国宇航局局长吉姆·布莱登斯汀(Jim Bridenstine)的批评。

无法控制脱轨时间 坠落地点未知

新的长征5B核心推进器何时何地降落是无法预料的。随着大气阻力将其降落到更密集的位置,其轨道的衰减将增加。此过程的速度取决于物体的大小和密度,变量包括大气变化和波动,这些变化和波动本身受太阳活动和其他因素的影响。

火箭弹的高速度意味着它大约每90分钟绕地球一周,因此脱轨的时间虽然只有几分钟的变化,但是可能在地球上的位置会偏差上万公里。

长征5B核心推进器的轨道倾角为41.5度,这意味着火箭弹将掉落的地点距离纽约,马德里和北京的北边稍远一些,并且比智利南部和新西兰的惠灵顿更远的南边,并且可以在此范围内的任何位置落地。

最有可能发生的事件将是任何碎片在幸存的折返热中幸存下来,掉落到海洋或无人居住的地区,但是仍然存在对人员或财产造成损害的风险。

太空观察员乔纳森·麦克道威尔(Jonathan McDowell)告诉《太空新闻》,上一次长征5B发射是数十年来最大的不加控制的重返,也是有史以来的第四大。 “长征5B核心推进器的规模是猎鹰9号第二节推进器的七倍,后者在几周前重新进入西雅图并在华盛顿州倾倒了一些压力罐时引起了媒体的广泛关注。”

麦克道尔说,他希望中国能够加强核心推进器的技术,以进行可控的脱轨。麦克道尔说:“按照目前的标准,让它重新进入不受控制的状态是不可接受的。”

欧洲航天局太空安全计划办公室负责人霍尔格·克拉格(Holger Krag)表示,根据他们的经验,每年平均约有100吨重物以不受控制的方式重新进入。 “这涉及每年大约50-60个独立事件。”

“在不知道物体设计的情况下,总是很难评估幸存质量的数量和碎片的数量,但是合理的经验法则约为原始干燥质量的20-40%。”

由耐热材料制成的组件(例如由不锈钢或钛制成的水箱和推进器)可以触及地面。减速后幸存的物体将垂直下落,并以最终速度行进。

世界上最大、最著名的“不受控航天器返回地球”事件是1979年美国国家航空航天局重达76吨的Skylab进入大气层,不受控制碎片遍布印度洋和西澳大利亚州。

此前,中国8吨重的天宫一号太空实验室在2018年进行了引人注目的不受控制的重返行为,而后继天宫二号则在2019年以可控的方式进行了离轨。



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