天舟二號如何受控離軌？專(zhuān)家：受控離軌體現大國擔當

北京時(shí)間3月31日，天舟二號貨運飛船按照既定任務(wù)計劃，實(shí)施受控離軌，再入大氣層，順利回到地球母親的懷抱。

天舟二號為什么要實(shí)施離軌再入?它是怎樣受控離軌的?航天科技集團五院天舟二號貨運飛船總體主任設計師楊勝接受媒體采訪(fǎng)時(shí)進(jìn)行了解讀。

受控離軌，體現大國擔當

楊勝告訴記者，天舟二號已圓滿(mǎn)完成空間站建造階段的各項技術(shù)試驗驗證，以及在軌拓展試驗驗證，為了不占用軌道資源，為其他航天器創(chuàng )造安全干凈的空間環(huán)境，按照國際慣例對完成任務(wù)后的在軌航天器實(shí)施離軌操作，這是中國航天履行大國責任的必然選擇。

“一般而言，10厘米以上的空間碎片，對在軌航天器來(lái)說(shuō)，一旦撞上就是滅頂之災。”楊勝解釋說(shuō)，這些空間碎片，經(jīng)常讓飛馳的航天器不得不采取變軌措施進(jìn)行避撞，以確保自身安全，有時(shí)會(huì )嚴重影響在軌飛行任務(wù)甚至導致任務(wù)失敗?？臻g碎片的治理非常困難，在400千米高度的近地軌道上，空間碎片需要幾年甚至十幾年才能逐漸離軌消失。

楊勝分析，此次天舟二號任務(wù)期滿(mǎn)后按照國際慣例實(shí)施離軌操作，既可以減少空間碎片的數量，避免對在軌航天器和地面產(chǎn)生危害;又可以為全球空間碎片環(huán)境治理發(fā)揮重要作用，避免占用軌道資源，是中國航天履行大國責任和擔當，樹(shù)立負責任大國形象的重要選擇。

分次控制，精確控制隕落

那么，天舟二號又是如何受控離軌的?

楊勝介紹，低軌道上的衛星或其他航天器壽命末期在大氣阻力或控制系統作用下，軌道逐漸降低，當降低到100-120千米左右高度時(shí)，在氣動(dòng)力作用下，軌道高度迅速降低，氣動(dòng)作用加劇，此時(shí)可以認為航天器再入大氣層。

“低軌航天器再入大氣層時(shí)，會(huì )以每秒8千米的速度快速飛行，此時(shí)在氣動(dòng)熱和氣動(dòng)力的雙重作用下，航天器逐步解體、二次解體和燒蝕。” 楊勝說(shuō)。

他告訴記者，為降低對地面人員的風(fēng)險，對近地大型航天器實(shí)施離軌的通用做法是進(jìn)行受控再入，蘇聯(lián)的“和平號”空間站、美國的空間實(shí)驗室、歐洲的ATV等均在任務(wù)末期通過(guò)受控再入的方式成功脫離軌道并隕落于安全區域。安全區域一般選擇在南太平洋無(wú)人區域，那里少有飛機和輪船經(jīng)過(guò)，是國際上通用的低軌航天器再入“墳墓”。我國也在2017年和2019年相繼實(shí)施了天舟一號和天宮二號的受控再入任務(wù)，為了降低地面風(fēng)險均采取了軌道、姿態(tài)機動(dòng)以控制再入落點(diǎn)。

“天舟二號貨運飛船的受控再入過(guò)程采用分次控制的方式精確控制隕落。”楊勝說(shuō)，第一次是從400千米高度的圓軌道變至200千米的近地點(diǎn)橢圓軌道，第二次是將它的近地點(diǎn)變至大氣層高度90千米以下，使其能夠進(jìn)入大氣層燒毀，沒(méi)有燒毀的進(jìn)入預定落區，最終順利完成任務(wù)。(張亞鋒 科技日報記者 付毅飛 劉園園)

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