為何難預(yù)測航天器落區(qū)

◎文 張亦馳

小讀者還記得“天宮一號”吧？早在4月2日 8 時 15 分左右，“天宮一號”目標飛行器已再入大氣層，再入落區(qū)位于南太平洋中部區(qū)域，絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀。可你知道嗎？目前國際上有些退役航天器的實際落區(qū)和預(yù)計落區(qū)是有一定差距的，有些航天器最終的再入?yún)^(qū)域甚至差了一個大洋的距離。

有些同學或許會問，人們對洲際彈道導(dǎo)彈落點的推算都很準確，而相關(guān)機構(gòu)為什么無法對飛船、衛(wèi)星等航天器重返大氣層的區(qū)域進行較為精確的預(yù)測呢？

我們首先要知道什么叫重返。一般來說，距離地球100千米高的卡門線是大氣層內(nèi)外的人為分界線，但大氣層并不是一下子消失的，因此失控航天器墜入地面的過程比較復(fù)雜。當失控航天器飛行高度降低到距離地球表面120千米時，由于大氣密度較大，其軌道高度會迅速降低，再次進入大氣層，并在氣動熱和氣動力的作用下趨向于解體。

這個過程與大氣密度、磁場強度、太陽黑子活動、風向、航天器形狀、姿態(tài)和角度都有關(guān)系。退役航天器再入大氣層燒毀前，一般會在距離地球表面 100 多千米高的軌道上運行，其外形又不是很規(guī)則，還會發(fā)生翻滾，與空氣產(chǎn)生摩擦，阻力增大。這些都是現(xiàn)有軟件設(shè)備和算法很難精確模擬的，所以才會造成“失之毫厘，謬以萬里。”

相比之下，目前世界各國裝備的洲際彈道導(dǎo)彈的彈頭通常有較大的再入角和彈道彎度，能夠從太空很快穿過大氣層，砸向需要攻擊的敵方目標區(qū)域。而且，彈頭形狀規(guī)則，有的還帶有修正制導(dǎo)系統(tǒng)，這都是航天器沒法比擬的。

編后語：

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(本文摘編自《中國航天報》飛天科普周刊。本欄目合作單位：中國載人航天工程網(wǎng)http://www.cmse.gov.cn/)