阔别地球母亲1000多天之后,多米诺骨牌接龙我国第一个真正意义上的空间实验室天宫二号终于再次踏上故土。7月19日晚,天宫二号以受控的方式,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。
航天科技集团五院天宫二号总设计师朱枞鹏,谈起刚投入地球怀抱的天宫二号,不舍的话语中难掩内心的激动与自豪。他说:“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。”
天宫二号带的“干粮”还可以再飞数年?
根据中国载人航天工程办公室7月13日发布的消息,天宫二号空间实验室设计在轨寿命两年,目前在轨飞行已超过1000天,范海辛的性感历险记尽管已超期服役近一年,可平台及载荷功能正常,状态良好。
朱枞鹏进一步透露,天宫二号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,我们都对天宫二号感到不舍”。
“天宫二号承载了推动中国步入‘空间站时代’的历史使命。”朱枞鹏说,天宫二号飞行任务期间,天宫二号与神舟十一号、天舟一号进行了多次交会对接,并开展了一系列空间实验,充分验证了航天员中期驻留太空的能力、推进剂在轨补加技术,十八仙黄药膏为建造空间站奠定基础,为中国载人航天事业发展立下了汗马功劳。
让英雄谢幕难舍,更为不舍的是,英雄“老当益壮”。
据朱枞鹏透露,五院研制团队模拟空间站运行状态,对天宫二号压气机等关键设备进行了高频次在轨操作,并开展了主动降轨控制等一系列拓展实验,可以说,状态良好的天宫二号对于支持空间站建设意义重大。
此外,天宫二号搭载了14项约600多公斤重的应用载荷,有空间冷原子钟、宽波段成像仪、三维成像微波高度计设备,围墙守护者2涉及空间基础物理学、地球科学观测、空间科学实验等多个方面,天宫二号对于支持各类设备开展空间应用实验仍发挥着关键作用,经济效益、社会效益巨大。
“让天宫二号主动退休,是为了‘万无一失’”
然而,英雄“老当益壮”,尽管人们从情感上难以接受她的“离去”,但从在轨可靠性、安全性角度考量,必须对天宫二号进行主动离轨。
“让‘身强体壮’的天宫二号主动退休,是为了‘万无一失’!”朱枞鹏说,这彰显了中国的大国担当与负责任的国际形象。
按照他的解释,随着超期服役时间的不断增加,鲈鱼产于哪里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,用百分百稳妥、安全的方式履行大国的责任和担当。” 朱枞鹏说。
据了解,在地球周围,大于10厘米的空间碎片已超过两万个,一般而言,10厘米以上的空间碎片,无论撞击到任何航天器都会造成灭顶之灾。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。
更令人头疼的是,太空垃圾的治理非常困难,在离地球400多公里的近地轨道,太空垃圾需要十年之久才能自然衰落至大气层内烧毁。更别说在中轨道和高轨道漂浮着数以千计的航天器,可能永远都是一个路障,如果不去主动销毁,将会在轨道上遍布荆棘。
因此,朱枞鹏谈及天宫二号受控离轨的成功完成,不断用了这样一句话:“意义重大!”
受控离轨不是发一个指令那么简单
根据中国载人航天工程办公室的说法: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。
朱枞鹏告诉记者,要做到这一点,不是简单发出一个离轨指令就能高枕无忧了。
据他透露,为了确保落得准,五院天宫二号飞控团队综合考虑各方面因素,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会发生解体,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。” 朱枞鹏说,为此天宫二号飞控团队制定了多种应急处置预案,随时准备“救场”。
值得一提的是,此次是我国航天史上的第二次航天器受控离轨,第一次是天舟一号受控离轨。
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”的飞控实施策略——
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。
朱枞鹏告诉记者,五院天宫二号飞控队伍没有沿用以往的成熟技术,而另辟蹊径,就是为了更为充分、全面地搜集航天器主动离轨的各类数据,更好地掌握轨道特性。而这也是航天人“好、快、省”工作作风的又一生动实践。
五院专家还告诉记者,因为涉及到要不断调整姿态和速度,航天器在离轨过程所耗费的燃料不是个小数目。如果受控离轨方案能不断优化,尽可能少地消耗燃料,对于中、高轨的航天器应用价值很大,对于探索经济、和谐、绿色、环保的空间事业发展道路意义重大。“此次天宫二号的受控离轨在这条道路上迈出了坚实一步,未来中国航天人将向着更高、更优、更安全的目标大步前行。”
中国青年报·中国青年网记者 邱晨辉 通讯员 郭兆炜 保石 来源:中国青年报
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