天宮二號功成身退

文/李洪波

北京時間7月19日晚21點06分，天宮二號空間實驗室受控離軌并再入大氣層。中國載人航天工程辦公室宣布，少量殘骸落入南太平洋預定安全海域，標志著中國載人航天工程空間實驗室階段全部任務圓滿完成。而這圓滿結局的最后一筆，正是“天宮二號”再入大氣層劇烈燃燒、最終落入茫茫大海的那道絢爛流光……

精心設計的主動“退休”

“天宮二號”于2016年9月15日發射入軌。相對于“天宮一號”作為神舟飛船的目標飛行器、主攻空間交會對接等基礎技術的定位，“天宮二號”作為空間實驗室的作用發揮得更為突出。

“天宮二號”創造了中國載人航天最長駐留紀錄，進行了首次太空加油、首次“從種子到種子”的全過程空間植物培養實驗等10余項開創性的工作，在中國載人航天歷次任務中應用項目最多，創造了中國航天史上的多個第一。

“天宮二號”的原設計壽命為2年，在原定的主要任務完成之后，由于一直狀態良好，超期服役了近10個月，又超額完成了一系列補充試驗，實際共在軌1036天。

▲以地球為背景的“天宮”“神舟”組合體圖像

事實上，直至此次主動離軌前，“天宮二號”的平臺及載荷功能一切正常，狀態良好，攜帶的推進劑預計還能繼續支持在軌飛行數年。也就是說，“天宮二號”直到隕落的那一刻，都仍然是身強體壯的狀態，是科研人員精心設計好，讓其主動“退休”的。

兢兢業業保得善始善終

為什么要在“天宮二號”仍然一切正常時，主動讓它再入大氣層燒毀呢？再多用幾年不是也很好嗎？

這里就不得不提到載人航天活動的極高風險了——上天不容易，涅槃也危險。

“天宮二號”重8.6噸、全長10.4米、最大直徑3.35 米、太陽翼翼展18.4 米。這樣的個頭和體重要發射上天本就不容易，而它又工作在近地軌道，壽終正寢時畫句號的唯一方式就是再入大氣層燒毀。

▲ “天舟一號”與“天宮二號”進行交會對接

一般而言，此類大型航天器再入大氣層時，與大氣的劇烈摩擦會產生上千攝氏度的高溫，足以燒毀大部分組件。但航天器的一些核心元器組件在制造中會采用耐高溫的材料，難以完全燒毀，也就多多少少會有一些殘骸落回地表，如果軌道控制得不好的話，就可能砸到“花花草草”。

歷史上，美國宇航局就因為不能有效控制空間實驗室的再入而嚇出過一身冷汗。

1979年，由于對太陽黑子數預報的偏差，美國的第一個空間實驗室——“天空實驗室1號”在不受控的情況下隕落，最終殘骸落區位置嚴重偏離了預測區域。原預測殘骸會落在南非開普敦以南1300公里的海洋中，但碎片最終隕落至南印度洋海面和澳大利亞西部沙漠地區，跑偏近1/4 個地球。

▲“天舟一號”和“天宮二號”完成繞飛任務

當時，美國宇航局曾萬分擔心，如果其殘骸落入人口稠密區造成傷亡和損失的話，美國宇航局將面對公眾輿論和國會的廣泛質疑。而美國天空實驗室的這一次隕落事件也讓航天界意識到，空間實驗室一類的超大型航天器無控再入的巨大風險——真不知道殘骸最終會掉到地球上的哪個旮旯。

就此而言，“天宮二號”在一切正常時主動受控離軌，確保了整個再入過程萬無一失，是出于極為慎重和負責任的考慮。

同時，“天宮二號”的離軌過程本身也是對航天器主動受控離軌技術的一次探索?！疤鞂m二號”的殘骸最終落入了南太平洋深海區。該處四面與陸地距離都超過2000 公里，被稱為“航天器墳場”，也是“天宮一號”殘骸的最終歸宿。而這善始善終的背后，是中國航天人一貫的兢兢業業。