天舟二號為何離軌再入 專家：履行大國擔當
天舟二號為何離軌再入 專家：履行大國擔當
近日，中國載人航太工程辦公室發佈消息稱，天舟二號貨運飛船已于北京時間3月31日18時40分受控再入大氣層。飛船絕大部分器件被燒蝕銷毀，少量殘骸落入南太平洋預定安全海域。
天舟二號為什麼要實施離軌再入？它是怎樣受控離軌的？航太科技集團五院天舟二號貨運飛船總體主任設計師楊勝在接受媒體採訪時對此進行了解讀。
受控離軌，避免佔用軌道資源
楊勝告訴記者，天舟二號已圓滿完成空間站建造階段的各項技術試驗驗證，以及在軌拓展試驗驗證，為了不佔用軌道資源，為其他航太器創造安全乾凈的空間環境，按照國際慣例對完成任務後的在軌航太器實施離軌操作，這是中國航太履行大國責任的必然選擇。
“一般而言，10釐米以上的空間碎片，對在軌航太器來說，一旦撞上就是滅頂之災。”楊勝解釋說，這些空間碎片，經常讓飛馳的航太器不得不採取變軌措施進行避撞，以確保自身安全，有時會嚴重影響在軌飛行任務，甚至導致任務失敗。空間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，此次天舟二號任務期滿後按照國際慣例實施離軌操作，既可以減少空間碎片的數量，避免對在軌航太器和地面產生危害；又可以為全球空間碎片環境治理髮揮重要作用，避免佔用軌道資源。
分次控制，精確控制隕落
那麼，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太器壽命末期在大氣阻力或控制系統作用下，軌道逐漸降低，當降低到距離地面100—120千米高度時，在氣動力作用下，軌道高度迅速降低，氣動作用加劇，此時可以認為航太器再入大氣層。
“低軌航太器再入大氣層時，會以每秒8千米的速度快速飛行，此時在氣動熱和氣動力的雙重作用下，航太器會逐步解體、二次解體和燒蝕。”楊勝說。
他告訴記者，為降低風險，對近地大型航太器實施離軌的通用做法是進行受控再入，蘇聯的“和平號”空間站、美國的空間實驗室等均在任務末期通過受控再入的方式成功脫離軌道並隕落於安全區域。安全區域一般選擇在南太平洋無人區域，那裏少有飛機和輪船經過，是國際上通用的低軌航太器再入“墳墓”。
“我國也在2017年和2019年相繼實施了天舟一號和天宮二號的受控再入任務，為了降低地面風險均採取了軌道、姿態機動以控制再入落點。”楊勝介紹。
“天舟二號貨運飛船的受控再入過程採用分次控制的方式精確控制隕落。”楊勝說，第一次是從400千米高度的圓軌道變至200千米的近地點橢圓軌道，第二次是將它的近地點變至大氣層高度90千米以下，使其能夠進入大氣層燒燬，沒有燒燬的進入預定落區，最終順利完成任務。
