


北京時間2018年4月2日8時15分左右,在太空中飛行了6年半的“天宮一號”目標飛行器再入大氣層,再入落區位于南太平洋中部區域;其絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀,結束了光榮的歷史使命。
與此同時,中國新一代空間站的核心艙也對外首次公開,預計將在2020年前后利用“長征5B”火箭發射升空,之后再經過幾十次的發射組裝,中國就將迎來屬于自己的“空間站時代”。
何為航天器再入?
自從人類在1957年發射了第1顆人造地球衛星之后,宇宙空間就開始變得熱鬧起來了。直到今日,人類已經發射了近萬顆航天器,其中約有90%都是人造衛星,而這些航天器大部分都分布在距離地表300~1000千米的近地軌道上。在這些航天器完成工作任務、壽命到期后,它們就會在萬有引力的作用下不斷脫離原本運行的軌道,因軌道衰減而逐漸向地球靠攏,最終在進入大氣層的過程中焚毀殆盡。
具體而言,航天器從進入大氣層到最終解體總共分為三個步驟:大型設備的分離解體、航天器的解體、碎片燒盡。結合地面測控系統和對進入大氣層航天器的參數了解,我們是可以對這些重返地球的“小家伙”的軌道進行粗略測量和掌控的。
1、大型設備的分享解體
目前,國際公認的大氣層高度為距離地球表面100千米的卡門線,而當墜落的航天器開始降到這一高度時,安裝在航天器外部的太陽電池板、大型天線等設備就會開始被逐漸濃厚的大氣阻隔撕扯。在強大的阻力和劇烈的氣動摩擦中,上述這些部件會從航天器的主體結構上不斷脫落。……