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在軌飛行超過1000天,天宮二號“榮休”背後的三大看點
2019-07-20 15:27:00 來源: 新華網
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  新華社北京7月20日電 題:在軌飛行超過1000天,天宮二號“榮休”背後的三大看點

  新華社記者胡喆

  7月19日晚間,由中國航天科技集團五院抓總研制的天宮二號空間實驗室,以受控的方式,圓滿完成離軌和再入大氣層,少量殘骸落入南太平洋預定安全海域。此次天宮二號“回家”有哪些重要的意義和看點?來聽天宮二號總設計師朱樅鵬和五院專家們一一講述。

  在軌飛行超過1000天 天宮二號做出了哪些貢獻?

  “天宮二號空間實驗室不僅完美執行了各項既定和拓展任務,更用主動受控離軌這一壯烈方式,為任務畫上了圓滿句號,這是我國堅定履行負責任大國國際責任的有力擔當,也是中國人和平科學利用太空資源的生動實踐。”談起剛擁入地球母親懷抱的天宮二號,朱樅鵬不舍的話語中難掩內心的激動與自豪。

  “天宮二號空間實驗室設計在軌壽命兩年,實際在軌飛行已超過1000天,盡管已超期服役近一年,可平臺及載荷功能正常、狀態良好,所攜帶的推進劑仍很充足,可以繼續支持其在軌飛行數年,無論從團隊感情還是航天器在軌發揮的重要作用,我們都不願與天宮二號割舍,可從在軌可靠性、安全性角度考量,必須進行主動離軌。”朱樅鵬説。

  “天宮二號承載了推動中國步入‘空間站時代’的歷史使命。”朱樅鵬介紹,天宮二號飛行任務期間,天宮二號與神舟十一號、天舟一號進行了多次交會對接,並開展了一係列空間實驗,充分驗證了航天員中期駐留太空的能力、推進劑在軌補加技術,為建造空間站奠定基礎。

  五院研制團隊模擬空間站運行狀態,對天宮二號壓氣機等關鍵設備進行了高頻次在軌操作,並開展了主動降軌控制等一係列拓展實驗;此外,天宮二號搭載了14項600多公斤重的應用載荷,有空間冷原子鐘、寬波段成像儀、三維成像微波高度計設備,涉及空間基礎物理學、地球科學觀測、空間科學實驗等多個方面,天宮二號對于支持各類設備開展空間應用實驗仍發揮著關鍵作用,經濟效益、社會效益巨大。

  為什麼要讓天宮二號“主動退休”?

  “讓天宮二號主動退休,是為了‘萬無一失’。”朱樅鵬認為,隨著超期服役時間的不斷增加,天宮二號的在軌可靠性會有所下降,一旦出現在軌異常,處于近地軌道、失控狀態的天宮二號會因稀薄大氣的阻力,逐漸下落,墜入大氣層後,一些高熔點材料有可能不會完全燒蝕,少量殘骸會落到地面,危及地面人員安全。天宮二號在狀態尚佳的時候選擇主動離軌,就是為了徹底消除這一隱患,用穩妥安全的方式履行大國的責任和擔當。

  “此次受控離軌,就是要讓天宮二號在指定的時刻落在指定的區域,確保地面安全。”朱樅鵬介紹,為了確保落得準,五院天宮二號飛控團隊綜合考慮各方面因素,開展了多輪模擬倣真,制定了翔實的飛控實施方案;在飛控過程中,團隊要時時監控並快速調整航天器的離軌速度、角度,確保航天器以最佳的“入水”姿勢進入大氣層。

  這一過程必須非常嚴謹,因為航天器在隕落過程中可能發生解體,形成數量眾多、姿態不可控制的碎片,以“天女散花”的方式從天而降,落區影響的區域可達上千公裏,為此天宮二號飛控團隊制定了多種應急處置預案。

  值得一提的是,此次天宮二號受控離軌與天舟一號採取的“一步”飛控實施的策略不同,天宮二號採取了“兩步走”的策略:第一步,先將天宮二號軌道降低到近地點200公裏的橢圓軌道;第二步,再將天宮二號軌道降至近地點70公裏的橢圓軌道,進入大氣層。

  朱樅鵬指出,天宮二號飛控隊伍沒有沿用以往的成熟技術,就是為了更為充分、全面地搜集航天器主動離軌的各類數據,更好地掌握軌道特性。

  天宮二號成功完成受控離軌有何意義?

  據了解,在地球周圍,大于10厘米的空間碎片已超過2萬個,一般而言,10厘米以上的空間碎片,無論其撞擊到哪個航天器後果都難以想象。太空中遍布著太空垃圾,經常讓馳騁的航天器不得不變道、避障,確保自身的安全,主動銷毀已經成為國際上一個共同的追求和發展的難點。

  近期上映的國産電影《銀河補習班》中,主人公所乘坐的航天器便是因為受到太空垃圾的影響難以返回地球。專家表示,太空垃圾的治理非常困難,在離地球400多公裏的近地軌道,太空垃圾需要十年之久才能自然衰落至大氣層內燒毀,更別説在中軌道和高軌道漂浮著數以千計的航天器,可能永遠都是一個路障,如果不去主動銷毀,將會在軌道上遍布荊棘。

  天宮二號受控離軌的成功完成為航天器領域廣泛推廣主動離軌技術提供了有力支撐。五院有關專家表示,因為要不斷調整姿態和速度,航天器在離軌過程所耗費的燃料不是個小數目,如果受控離軌方案能不斷優化,盡可能少地消耗燃料,對于中、高軌的航天器應用價值很大,對于探索經濟、和諧、綠色、環保的空間事業發展道路意義重大。

  此次天宮二號的受控離軌在這條道路上邁出了堅實一步,五院天宮二號飛控團隊還將充分研究、挖掘此次離軌數據,向著更高、更優、更安全的目標大步前行。

  新聞鏈接:

  天宮二號如期“回家” 六大精彩瞬間難忘

  天宮二號大事記

  天宮二號受控離軌按期歸來 中國載人航天完成空間實驗室階段全部任務

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【糾錯】 責任編輯: 邱麗芳
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