本報特約記者 張亦馳 本報記者 馬俊
中載人航天工程官方網(wǎng)站4月2日發(fā)布公告:北京航天飛行控制中心和有關(guān)機構(gòu)監(jiān)測分析,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。很多人注意到一個頗有意思的問題:天宮一號的再入點與全球航天機構(gòu)之前的預(yù)測都相去甚遠,它似乎和科學(xué)家們開了個大玩笑。為什么預(yù)測的誤差會這么大呢?
誰都沒能預(yù)測準
在宣布天宮一號重返大氣層前,載人航天工程官網(wǎng)就天宮一號的狀態(tài)、再入時間和地點發(fā)布過兩次公告。第一次公告顯示,4月2日5時,天宮一號運行在平均高度約138.8公里的軌道上,預(yù)計再入時間為4月2日8時49分(最早時間8時11分,最晚時間9時33分),再入?yún)^(qū)域中心點位于西經(jīng)19.4度,南緯10.2度。這個范圍位于南大西洋,在英屬亞松森島西南方海域。約一小時后,第二次預(yù)測進行了修正,預(yù)計再入時間為4月2日8時42分(最早時間8時24分,最晚時間9時01分),再入?yún)^(qū)域中心點位于西經(jīng)40.4度,南緯27.4度。這個經(jīng)緯度仍然位于南大西洋,靠近巴西的西南方海岸。然而結(jié)果顯示,這兩次預(yù)測的地點距天宮一號最終再入的南太平洋有相當大的距離,甚至第一次預(yù)測的結(jié)果還更為準確。
國外航天機構(gòu)的預(yù)測更是“離題萬里”。歐洲航天局3月31日的預(yù)測認為,天宮一號再入時間是美國東部時間4月1日下午7時25分左右(北京時間4月2日晨),再入位置位于北緯43度到南緯43度的“任意地點”,很有可能在西南歐上空。北美防空司令部表示,“天宮一號”預(yù)估會于4月1日上午墜落,大概位置為北緯33.8度、東經(jīng)115.8度,這里正好是安徽省與河南省的交界處。美國空軍第18航天控制聯(lián)隊預(yù)測,天宮一號將在美國東部時間4月1日晚8時49分左右在大西洋重返大氣層。韓國科技信息部此前則警告稱,天宮一號最快將于4月2日上午再入大氣層,地點可能是南大西洋。
天宮一號重返后,美國太空司令部發(fā)布消息稱,天宮一號在北京時間4月2日8時16分于太平洋上方重返大氣層,范圍大致與先前外界預(yù)測的“北緯43度和南緯43度之間”相符,確認沒有大型殘骸。美國聯(lián)合太空作戰(zhàn)中心稱,天宮一號墜落于智利附近的南太平洋海域(東經(jīng)195.7度,南緯13.6度)。
多種因素影響重返位置
一名相關(guān)領(lǐng)域?qū)<?日告訴《環(huán)球時報》記者,像空間站這樣的大型航天器自由再入大氣層時,落點預(yù)測是一個世界性難題。它在這個過程中會受到很多因素的影響,包括大氣密度、磁場強度、太陽黑子活動、風(fēng)向、航天器形狀和進入時的角度等。例如大氣層密度在不同的高度是不斷變化的,而且有時候變化非常大。此外,航天器在墜落過程中的姿態(tài)是頭向前還是尾向前,或者太陽電池翼是否展開等,隨機性比較大,對航天器落點的影響也很大。
對天宮一號再入大氣層范圍的預(yù)測失誤,其實只是科學(xué)家再次被這道難題“絆倒”。1979年7月11日,美國空間站“天空實驗室”墜地時,原來預(yù)計墜至非洲,實際卻落到澳大利亞。2012年1月15日俄羅斯“火衛(wèi)一-土壤”探測器墜落前,俄羅斯和美國曾先后預(yù)報它將墜入印度洋和大西洋,但最后掉到太平洋智利海岸附近。
在天宮一號即將重返大氣層之前,各航天機構(gòu)仍在不斷修改可能的重返時間和地點。據(jù)美國“太空”網(wǎng)站報道,美國航天研究公司預(yù)測,天宮一號可能落在非洲附近,稍后又改為落入太平洋。該公司高級技術(shù)人員安得烈·亞伯拉罕承認,對這些預(yù)測的數(shù)據(jù)缺乏信心,因為航天器重返大氣層的時間和地點,取決于隨時在變化的太陽黑子活動強度和航天器翻滾情況。歐洲航天局則表示,高能粒子流將使得高層大氣密度增加,這也會引起天宮一號再入點的變化。
也有人質(zhì)疑,同樣是再入大氣層的航天器,為何洲際彈道導(dǎo)彈的軌跡預(yù)測就靠譜得多,以至于可以用反導(dǎo)系統(tǒng)精準攔截?實際上,洲際導(dǎo)彈通常有較大的再入角和彈道彎度,以及規(guī)則的彈頭形狀。而天宮一號的外形不規(guī)則,還會發(fā)生翻滾,并隨著與空氣的不斷摩擦,軌道飛行高度逐漸降低,這些靠現(xiàn)有的軟件是很難精確模擬的。
打撈天宮一號,有必要嗎?
天宮一號發(fā)射質(zhì)量約8.5噸,和一輛校車的個頭相當。當它在大氣層中高速飛行時,絕大部分都會被燒蝕銷毀,最終只有少量碎片落入地球表面。按照美國“太空”網(wǎng)站的分析,天宮一號從再入到碎片落地的過程中,殘骸可能會分布在縱向2000公里、橫向數(shù)十公里的區(qū)域內(nèi)。不少網(wǎng)友也擔(dān)心,天宮一號的碎片是否可能被其他國家打撈起來,以供研究和評估呢?
接受采訪的專家表示,天宮一號是中國的第一個空間目標飛行器,主要用于驗證空間站相關(guān)技術(shù)。從技術(shù)上看,它和目前在軌的國際空間站仍然有差距。另外,天宮一號內(nèi)部大量有價值的設(shè)備都被燒毀,剩下的主要是熔點高的材料和零部件,研究價值不大。
當然,若是那些有心的國家,也能通過航天器的建造材料等,分析出中國建造天宮一號時的技術(shù)水平,從而推算出中國當前的技術(shù)進展。但尋找這些碎片非常困難,尤其是那些掉落海中的碎片,技術(shù)上的打撈難度非常大。之前對于這類航天器的碎片,罕見有打撈的報道。蘇聯(lián)和平號空間站當年墜落地球后,曾有糖果公司宣稱,愿意用同等重量的糖果交換打撈的碎片,結(jié)果一顆糖果也沒有送出去?!?/p>