國外:天宮一號的墜毀,為何預測空間碎片將會在哪墜落如此困難?

2020-11-25 國際沸點

國外媒體報導:現在已經停止運行的中國空間站天宮一號正在墜入地球的途中,完成它的大氣層再入階段。儘管專家們在一年前已經意識到這件事將要發生,精確的時間仍然有著巨大的不確定性。但是隨著空間站軌道高度的下降,這種不確定性正在逐漸降低,並且現在能夠確定它將會在幾天之內脫離軌道。

這個8.5噸重的空間站大部分將會在它經過大氣層時燒毀並解體,儘管仍有一部分殘骸可能會擊中地球。雖然我們有能力精確控制像羅塞塔這樣的太空飛行器,羅塞塔號以幾公裡高的軌道環繞距地球4.05億公裡遠的彗星67P,時速達到了每小時55000公裡,我們仍不能精確預測天宮一號可能撞擊地球的時間與地點,儘管它距離我們只有200公裡遠。為何預測如此困難,科學家會在某一天幫助我們精確預測嗎?

理論上說,我們可以精確計算阻力並預測衛星軌道,飛行器的速度可以通過觀測精確測量。但是,其他的參數確實高度不確定的,這就使得確定天宮一號的軌道非常困難。對於像車或飛機這樣的載具來說,可以通過理論上的估計或者通過計算機流體動力學來進行風洞實驗測量。最主要的問題就是天宮一號的形狀是複雜的,它是不受控的並且在無序地翻筋鬥,這就使得C在持續的變化。

另一個不知道的參數就是大氣層密度,它會隨著高度而減小。但是,特別對於高軌來說,它會受到許多不可預知的因素影響,最重要的就是太陽活動。

太陽磁場活動遵循一個11年的循環,這就導致一個周期性的輻射量增減並且發射帶電粒子。這與地球大氣層的一部分,叫做電離層,發生相互作用,改變它的密度。觀測太陽活動狀態的一個好指標是觀測到太陽黑子的數量,但是儘管太陽活動周期能被監測,這種活動級別的改變也無法預測,這也導致大氣層密度的改變無法預測。

另一個重要的影響因素是衛星會在再入的最後階段解體燒毀,這也對阻力公式的所有參數增加了不確定性。這解釋了為何沿著衛星軌道預測一個撞擊點(或區域)幾乎是不可能的。即便如此,你仍能夠知道大概知道可能的撞擊區域,基於衛星軌道的傾角。我們知道天宮一號只能在赤道附近,北緯43°到南緯43°之間再入。

因此,這些太空飛行器墜毀時避開人口密集區或地面目標就越來越重要。空氣阻力的模型以及實驗數據正在不斷提升,但是這些數據和模型恐怕無法達到要求的精度,使我們能精確預測撞擊點。

作為替代,未來的衛星任務非常重要的一部分任務就是計劃再入大氣層。主動的,受控的再入,比如說使用海錨或推進器,這可以減少不確定型並使用一個提前進行精確計算的軌道確保衛星能在大氣層中完全燒毀。

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    根據中國載人航天辦公室的發布,天宮一號返回地球的時間為3月30日至4月4日之間。時隔七年它終於能回到地球了。經過了半個多世紀的發展,中國的航天事業取得了巨大的成就。天宮一號墜毀,又重新將大眾視野重新拉回到它這個沉寂了一段時間的飛行器身上。可殘片墜落可能會傷害到人這種說法竟然也能被人拿出來當作焦點,這完全是在杞人憂天。其實據中國的檢測,殘片將會掉入一沒有船隻經過的海域,美科研人員也在在雜誌上說出實情,根據研究成果,與中方的預測一致,根本沒必要擔心,天宮一號只是終止了數據服務,並不是說失控了,墜落過程依然「受控」。
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  • 天宮一號墜落!歡迎回家!
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    【環球時報綜合報導】中國官方沒有公布天宮一號墜落地點的細節,有不少外電根據權威專家的觀測進行了評論。哈佛-斯密松天體物理中心的天文學家喬納森·麥克道威爾在推特上表示,太空站或在大溪地島西北部墜入海洋。這一地點處於「太空飛行器公墓」北部,那裡是太平洋上常有太空殘骸落入的偏遠區域。
  • 天宮一號墜落前畫面(組圖)
    據中國載人航天工程辦公室官網報導,天宮一號預計北京時間4月2日再入大氣層,屆時它「不會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」。圖為德國弗勞恩霍夫高頻物理及雷達技術研究所拍攝到的天宮一號畫像。
  • 天宮一號掉哪兒各國都沒猜準 有必要打撈嗎?
    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之前的預測都相去甚遠,它似乎和科學家們開了個大玩笑。為什麼預測的誤差會這麼大呢?誰都沒能預測準在宣布天宮一號重返大氣層前,載人航天工程官網就天宮一號的狀態、再入時間和地點發布過兩次公告。
  • 中國稱天宮一號墜落不會傷人 大碎片落到地面概率極低
    參考消息網4月1日報導美媒稱,中國一座8.5噸重的空間站正墜向地球,引起這個星球上約75億人中某些人的擔憂。但北京30日表示,這座空間站不大可能造成人身傷亡。據美國《新聞周刊》網站3月30日報導,中國外交部發言人陸慷說,他們可以通過關注中國載人航天官方網站和聯合國外空司網站,來跟蹤天宮一號空間站的墜落情況。陸慷說,中國「本著高度負責的精神」處理此事。目前來看,這個龐大的空間站在墜落過程中可能分解成不會造成傷害的較小碎片。
  • 天宮一號墜落極危險?煽風點火的各國媒體都被打臉了...
    」墜落了。2011年11月3日凌晨天宮一號實現與神舟八號飛船的對接任務,2012年6月18日下午實現與神舟九號對接成功,神舟十號飛船也在2013年6月13日13時18分與天宮一號完成自動交會對接。天宮一號原本應該在2013年退役,按照原設計,它應該接受地面控制,在推進器的幫助下,在南海遙遠海域墜海。
  • 天宮一號失控事件,到底咋回事?
    最近幾天,西方媒體紛紛鎖定「天宮一號」,有些聲音頗為恐怖:天宮一號已經失控,2018年3月將會撞向地球!引發中低緯度國家和民眾恐慌。這到底怎麼一回事?事實果真如此嗎?詳盡報導了「天宮一號墜落的來龍去脈」,簡單來說有幾點乾貨:2011年發射的天宮一號,設計壽命兩年,實際在軌工作4年半(1630天),一直到2016年3月,才正式終止數據服務。但並不意味著地面飛控中心徹底對它失去了控制和監控。說得直白點,只是讓它退休了,但絕不是徹底不管它,放任它太空流浪。
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    廢棄的衛星及太空飛行器隨時都在地球的引力作用下墜落著。而就在今年三月下旬,中國的天宮一號空間站將墜入地球,該空間站有一些較大的設備或組件有可能在重返大氣層的過程中墜落到地面上。天宮一號正以大約18,000英裡每小時的速度行駛,並且現在並沒有設備將其引導到海洋或無人居住的地區,所以天宮一號很有可能衝回地球。
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    這一消息本來就已經夠聳人聽聞了,可是,還有一條更讓日本人感到可怕的消息是:日本產經新聞1月24日報導,中國的天宮一號實驗性空間站預計將在今年實際上天宮一號設計壽命為5年,於2011年進入軌道,在它服役期間,出色的完成了神舟八號、神舟九號和神舟十號的對接任務以及其他科學任務,2016年天宮一號也完成了自己的歷史使命,進入墜毀倒計時。
  • 天宮一號,歡迎回家!
    中國失控的空間站很快將在火海中墜毀,沒有人知道它的碎片會在墜向哪裡。中國攜帶有毒物質的空間站將在下周墜毀在歐洲或者紐約。天宮一號被某些西方媒體妖魔化成這樣也是醉了。而今天,天宮一號「悄無聲息」地再入大氣層的消息終於讓這些謠言炒作不攻自破。
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