天宮二號完美「謝幕」—新聞—科學網

2020-11-30 科學網

 

7月19日晚,由中國航天科技集團有限公司第五研究院抓總研製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。

「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。」航天科技集團五院天宮二號總設計師朱樅鵬,談起剛擁入地球母親懷抱的天宮二號,不舍的話語中難掩內心的激動與自豪。

「身強力壯」為何「退休」?

天宮二號承載了推動中國步入「空間站時代」的歷史使命,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,並開展了一系列空間實驗,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,為中國載人航天事業發展立下了汗馬功勞。

「天宮二號空間實驗室設計在軌壽命兩年,目前在軌飛行已超過1000天,儘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太空飛行器在軌發揮的重要作用,我們都不願與天宮二號割捨,可從在軌可靠性、安全性角度考量,必須進行主動離軌。」朱樅鵬說,讓「身強體壯」的天宮二號退休,尤為彰顯了中國的大國擔當與負責任的國際形象。

讓英雄謝幕難捨,更為不舍的是,英雄「老當益壯」:五院研製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系列拓展實驗,可以說,狀態良好的天宮二號對於支持空間站建設意義重大;此外,天宮二號搭載了14項約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,天宮二號對於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。

「讓天宮二號主動退休,是為了『萬無一失』。」朱樅鵬告訴《中國科學報》記者,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,處於近地軌道、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,用百分百穩妥、安全的方式履行大國的責任和擔當。

巧解離軌難題

「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。

但要做到這一點,不是簡單發出一個離軌指令就高枕無憂這麼簡單。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,開展了多輪模擬仿真,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太空飛行器的離軌速度、角度,確保太空飛行器以最佳的「入水」姿勢進入大氣層。

這一過程必須非常嚴謹,因為太空飛行器在隕落過程中會發生解體,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裡,為此天宮二號飛控團隊制定了多種應急處置預案,隨時準備「救場」。

值得一提的是,此次太空飛行器受控離軌是我國航天史上的第二次,第一次為天舟一號受控離軌。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」的飛控實施策略:第一步,先將天宮二號軌道降低到近地點200公裡的橢圓軌道;第二步,再將天宮二號軌道降至近地點70公裡的橢圓軌道,進入大氣層。

朱樅鵬告訴記者,五院天宮二號飛控隊伍沒有沿用以往的成熟的技術,而另闢蹊徑,就是為了更為充分、全面的搜集太空飛行器主動離軌的各類數據,更好地掌握軌道特性。

大國擔當

天宮二號受控離軌的成功完成意義重大。據了解,在地球周圍,大於10釐米的空間碎片已超過2萬個,一般而言,10 釐米以上的空間碎片,無論其撞擊到哪個太空飛行器都是滅頂之災,太空中遍布著太空垃圾,經常讓馳騁的太空飛行器不得不變道、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。

更令人頭疼的,太空垃圾的治理非常困難,在離地球400多公裡的近地軌道,太空垃圾需要十年之久才能自然衰落至大氣層內燒毀。更別說在中軌道和高軌道漂浮著數以千計的太空飛行器,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。

此次天宮二號受控離軌的成功完成為我國主動擔當,在太空飛行器領域廣泛推廣主動離軌技術提供了有力支撐。五院專家告訴記者,因為涉及到要不斷調整姿態和速度,太空飛行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,儘可能少地消耗燃料,對於中、高軌的太空飛行器應用價值很大,對於探索經濟、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。

 

版權聲明:凡本網註明「來源:中國科學報、科學網、科學新聞雜誌」的所有作品,未經書面授權,不得轉載、摘編或以其他方式使用。授權事宜,請聯繫:shouquan@stimes.cn。

相關焦點

  • 天宮二號完成歷史使命,即將完美謝幕
    在軌運行了1036天後,它完成所有的預定任務,根據計劃於今天晚間受控再入大氣層,將以一道耀眼的光輝完美謝幕。在億萬國民的矚目下,像流星一樣划過天空、燃燒自己,化作絢爛奪目的璀璨,散落在美麗的南太平洋,完成永載史冊的告別。天宮二號天宮二號長10.4米,最大直徑3.35米,重8.6噸。
  • 天宮一號完美謝幕
    這是結束了長達7年太空之旅返回地球的中國天宮一號。  北京時間4月2日上午,中國載人航天工程辦公室發布消息:4月2日8時15分左右,天宮一號已再入大氣層,再入落區位於南太平洋中部區域,絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀。  天宮一號謝幕了,而中國航天已進入空間站時代。
  • 天宮二號完美謝幕,謝謝你為我們指明去往星辰大海的道路!
    天宮二號,一次在中國載人航天史上具有裡程碑意義的任務,獻上華麗終章,就此完美謝幕。今天,回頭看它的每一幕,依然感到震撼無比。10月19日凌晨,飛船與天宮二號成功自動對接,隨後二人實現了一項新的中國載人航天記錄:最長在軌生存時間,長達33天! 老將景海鵬更是三入太空,作為唯一進入過天宮一號和天宮二號的航天員,景海鵬的直接感受也說明了天宮二號的全面內部升級:「天宮一號比較舒服,天宮二號更舒服,裝修、顏色搭配都非常好!」。 好一個傲嬌又帶著那麼一點小雀躍的評價!
  • 天宮二號燃燒謝幕 權威解答為何"非毀不可"
    (原標題:功勳太空飛行器天宮二號燃燒謝幕 權威解答為何「非毀不可」)
  • 天宮一號:完美謝幕 輝煌永駐
    航天專家說,天宮一號沒有「像科幻電影中描述的那樣,惡狠狠地砸向地球,而是在奔向地球的過程中,化成一身絢爛,划過美麗星空」。我看到中國航天員出艙,中國發射天宮,看到中國在太空領域取得的成就非常激動。我很期待飛進中國空間站,現在我必須學習中文了。」  中國首次空間交會對接  2011年11月3日1時36分,經過2天的追逐和5次變軌,神州八號載人飛船與天宮一號成功實施中國首次空間交會對接。這是值得中華民族銘記的時刻。這一夜,中國無眠。
  • 科技短評:天宮一號的「謝幕」,是中國航天的騰飛
    新聞    據新華社消息,經北京航天飛行控制中心和有關機構監測分析,4月2日8時15分左右,天宮一號目標飛行器再入大氣層,落區位於南太平洋中部區域,絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀。天宮一號被稱為中國空間站的雛形,先後與神舟八號、九號、十號飛船進行6次交會對接,有6名航天員曾駐留其中。天宮一號於2011年9月29日發射升空,就此正式謝幕。
  • 解讀天宮二號對中國空間站建設的意義—新聞—科學網
    15日晚22時4分,恰逢中秋佳節,一個對中國人來說有著特殊意義的時間。 作為我國第一個完全意義上的空間實驗室,天宮二號的發射將打響我國空間實驗室任務的關鍵一戰,這也是我國載人航天工程第二步的第二階段。事實上,自2013年神舟十號飛船與天宮一號完成交會對接任務後,中國載人航天工程第二步的第一階段任務圓滿畫上句號。此後,載人航天工程暫時淡出人們的視線。
  • 天宮一號完美謝幕 結束長達7年太空之旅
    兩位舞者,都來自中國:天宮一號和神舟八號。  11月3日凌晨,5公裡、400米、140米、30米、20米、10米、5米……1時36分,12把對接鎖準確啟動,上千個齒輪和軸承同步工作,天宮與神舟毫不猶豫地牽手相擁,開始12天的雙人太空之舞。  中國成為了世界上第三個掌握自動空間交會對接技術的國家。
  • 天宮二號:科學「聖殿」 凌霄而起—新聞—科學網
    浩瀚的夜空敞開無際的胸懷,迎接了中國科學家自主研製的天宮二號空間實驗室。 「天宮」,當浪漫多情的中國古人創造出這一傳說中的聖殿時,恐怕料想不到,炎黃子孫會在幾千年後打造出真正的「天宮」,送入深邃的宇宙。這是高端科技與卓絕智慧誕出的科學「聖殿」。這是中國第一個空間實驗室。
  • 「天宮二號」即將迎來謝幕時刻!
    2016年9月15日,天宮二號空間實驗室發射入軌,設計在軌壽命2年,截至目前,已在軌飛行超1000天。天宮二號空間實驗室是在天宮一號備份目標飛行器基礎上改進研製而成,由實驗艙和資源艙組成。天宮二號空間實驗室總長10.4米,艙體最大直徑3.35米,太陽帆板展開後翼展寬度約18.4米,起飛重量約8.6噸,具有與神舟載人飛船和天舟貨運飛船交會對接、實施推進劑在軌補加、開展空間科學實驗和技術試驗等重要功能。
  • 絢爛謝幕!再見,天宮一號!
    剛剛天宮一號再入大氣層,完成最後的「謝幕」再見,天宮一號! 2011年9月29日,酒泉衛星發射中心 隨著長徵二號FT1運載火箭騰空而起你飛向了太空天宮一號,你是否還記得在「紅娘」劉旺的「操控」下你與神舟九號慢慢「擁吻」好一個中國精度!
  • 天上三年,「天宮二號」都幹了啥?
    新聞背景7月19日21時06分,我國「天宮二號」空間實驗室受控離軌,少量殘骸落入了南太平洋預定安全海域,從而正式宣布退役。「天宮二號」是2016年9月15日升空的,設計壽命2年,實際在軌飛行1035天,延壽飛行305天,開展了多項拓展試驗。
  • 【科普秀】天宮一號絢爛謝幕 關於天宮一號的精彩瞬間
    千龍網綜合報導 剛剛,天宮一號再入大氣層,完成最後的「謝幕」再見,天宮一號!2011年9月29日,我國自主研製的首個目標飛行器「天宮一號」發射升空。「天宮一號」設計壽命為兩年,實際在軌工作四年半,超期服役並開展了一系列科學實驗及多項拓展技術試驗,取得豐碩成果,為我國空間站建設和運營管理積累了寶貴經驗,奠定了堅實基礎,是我國載人航天事業名副其實的「大功臣」。圓滿完成使命的「天宮一號」這幾天就將返回地球懷抱。在它「謝幕」之際,讓我們一起回顧它所走過的輝煌。
  • 天宮二號航天員首次同步收看《新聞聯播》
    天地同步收看《新聞聯播》21日晚上,景海鵬、陳冬兩名航天員在天宮二號實驗艙內,首次天地同步收看到了中央電視臺的《新聞聯播》節目。晚上7點不到,天宮神舟組合體進入中繼衛星天鏈03星的測控弧段,兩名航天員按照計劃安排,調整好天宮二號艙內的顯示屏,等候《新聞聯播》節目的開始。
  • 控制力矩陀螺:天宮二號的「定海神針」—新聞—科學網
    似是迎接這一重要的歷史時刻,9月15日發射的天宮二號,攜帶著502所研發的多臺200Nms控制力矩陀螺產品遨遊太空。該產品被喻為天宮二號的「定海神針」。 「定海神針」的典故出自《西遊記》,傳聞當年大禹治水時,為測江河深淺,取一鐵棒,可隨心長短,入江河湖海,深淺立現。水患平定後,大禹將此鐵丟入大海,取意海河永固;後被東海龍君所得,供奉起來,稱為「定海神珍鐵」。
  • 天宮二號,歡迎回家
    2016年9月15日,長徵二號F運載火箭將天宮二號空間實驗室發射升空。中新社發 孫浩 攝2016年9月15日搭載天宮二號的長徵二號F運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射成功進入預定軌道圖片來源:央視新聞作為中國第一個真正意義上的太空實驗室設計在軌壽命2年的天宮二號截至今天
  • 天宮二號已「回家」!2分鐘獨家回顧她的燦爛一生
    2016年10月19日,神舟十一號載人飛船與天宮二號自動交會對接成功。景海鵬和陳冬入駐天宮二號空間實驗室,開始了為期33天的太空駐留生活。2017年4月22日,天舟一號貨運飛船與天宮二號順利完成自動交會對接。
  • 神舟與天宮成功對接 航天員已進入天宮二號
    神舟十一號是於10月17日清晨在酒泉衛星發射中心成功發生升空,將景海鵬、陳冬2名航天員送入太空。今天凌晨,神舟十一號與天宮二號實現了成功交會對接。今天的交會對接是一個非常複雜的過程,包含一系列的步驟,讓兩個8噸多的「大傢伙」在太空中以每秒7.9公裡左右的飛行速度下完美對接在一起,過程無異於是在太空中穿針引線。
  • 神舟十一號將與天宮二號交會對接 航天員將進駐天宮二號
    央廣網酒泉10月18日消息(記者張棉棉 劉禕辰 王亮)據中國之聲《新聞和報紙摘要》報導,按照計劃,神舟十一號載人飛船順利入軌後,兩天內將完成與天宮二號的自動交會對接,組合體在軌飛行30天。兩名航天員將進駐天宮二號空間實驗室,並開展科學實驗和技術試驗。專家表示,航天員在太空中將有100多種食品供選擇,這些食品採用特殊包裝,最長可保存1年時間。
  • 功勳太空飛行器天宮二號燃燒謝幕 權威解答為何「非毀不可」
    新京報快訊(記者 倪偉)天宮二號空間實驗室今晚「回家」。7月19日21時06分,天宮二號在地面指揮人員的指令下受控離軌,主體在大氣層中燒毀,少量殘骸落入南太平洋預定海域。去年4月2日,天宮一號目標飛行器無控再入大氣層。不同的是,此次天宮二號採取受控方式離軌,這是繼天舟一號貨運飛船後,我國第二次實施太空飛行器受控離軌。