我們國家已經掌握了太空燃料加註技術,為什麼天宮一號不加註燃料,而是讓它墜入大氣層?

2018年04月03日     7175     檢舉

先糾正一下這個問題,今天天宮一號並不是因為缺燃料才墜入大氣層的,而且因為它出現故障,不能接受地面的測控,也就不能進行軌道維持,在微弱空氣阻力作用緩慢下降,一旦軌道低於200公里後便斷崖式下滑,然後快速墜毀。

天宮一號是我國第一個目標飛行器,目的主要是驗證相關測控技術,如在軌燃料補給技術、自動和手動交會對接技術等。天宮一號於2011年9月29日發射升空,先後與神舟飛船進行過6次交會對接,在完成各項既定任務後於2016年3月16日起正式終止數據服務,進入軌道衰減期。

其實,在任務結束時本想進行有控再入大氣層的相關技術試驗,也就是在指定時間落入指定區域,可人算不如天算,2017年春天系統發生故障,導致天宮一號無法接受測控,自然也就沒法進行軌道維持,只能任憑緩慢下降,在無控狀態下再入大氣層,錯失相關技術試驗的大好時機,令人無比遺憾。

即便如此,天宮一號仍是我國航天跨越式發展的重要里程碑,在驗證相關技術後的天宮二號即將在2020發射升空,這是規模較大、長期有人參與的國家級太空實驗室。

因為天宮一號只是一個實驗性的小型的空間站,對接口比較少!因此沒有擴展能力!與其他大型空間站是不同的,大型空間站一般有兩個或兩個以上的對接口!因而不僅可以對接載人運輸器,同時也可以貨物運輸器!因此類似天宮一號這樣的試驗性空間站的燃料和消耗品要一次性帶足,而其他大型空間站則由於有對接口,因此可以利用貨用飛船定期進行燃料和消耗品的多次補給!

所以,天宮一號不加註太空燃料不是我們國家沒有掌握這方面的技術,而是由於天宮一號定位於使我國掌握空間交會對接技術及建立空間實驗室,初步建立短期載人、長期無人獨立可靠運行的空間實驗平台,為建立空間站積累經驗!

這也充分體現出我國在航天技術上穩打穩紮,一步一個腳印的紮實發展之路!隨著天宮一號傳回的寶貴實驗數據的進一步整理挖掘,我國在載人航天領域一定會有突飛猛進的發展!

主要有以下幾方面的原因:

一、天宮一號的主要使命是什麼?

天宮一號於2011年9月29日在酒泉衛星發射基地發射成功,進入太空,當時的設計壽命是2年,主要任務是驗證我們的交會對接技術,在此之間天宮一號分別於2011年11月3日實現與神舟八號成功對接任務,2012年6月18日與神舟九號對接成功,2013年6月13日於神州十號對接成功。

所以天宮一號已經完成了使命,即使停留在長時間也沒有了意義。

二、天宮一號在我國航天計劃中的地位

我國航天計劃分為三步走,分別是第一步完成無人以及載人飛船發射,第二步進行一系列空間實驗,包括多人多天飛行,太空行走,飛船與空間艙的交會對接,建立短期空間實驗室,第三步,建立永久的空間實驗室。

天宮一號三步走中第二步的第二階段,經過三次對接,驗證了我國已經掌握了空間交會對接技術。

不同階段進行試驗需要配置不同的設施,天宮一號僅有8噸重,配置下一階段實驗配套設施的可能性小,即使加註燃料繼續飛行也無法勝任下一階段實驗。

第三,任務決定了在空間中所處的位置,位置決定了壽命。

上面提到天宮一號主要用來實驗空間交會對接技術,那麼發射以後就會後續發射其他飛船來對接。如果發射軌道較高,不僅本次成本與技術較高,以後來對接的飛船也要發射的較高,成本也高。因此天宮一號軌道選擇在330公里到390公里的位置。

在這個位置有阻力和太陽活動,機械能就會損失,位置會不斷降低,因此在完成任務後進入軌道衰減期是必然的結果。

大家關注這個問題證明我們真的對天宮一號很「捨不得」,也開始關注航天事業了,不過天宮一號真的已經超負荷使用太久了。

天宮一號是中國第一個目標飛行器,在2011年9月發射升空,本應在2013年就完成使命了,但它一直超期服役,它已經工作了6年多了,在這段時間中它完成了中國許多的第一次。天宮一號先後6次交會對接,完成了各種任務,中國也成為世界上第三個能獨立完成交會對接的國家。

為何不能回收利用?

天宮一號和俄羅斯進步號、日本HTV等飛船一樣,它們本來就不是返回式太空飛行器,沒有熱防護,最終只會在墜入大氣層時焚毀。所以它們在升空時已經註定了最後的命運——落入太空墳場尼莫點。

為何不加註燃料?

因為天宮一號已經失控了,如果他不失控我們仍會繼續使用的。勤儉節約是中華民族的傳統美德,而航天事業也真的很燒錢。如果它能正常使用,我想大家一定不會捨得讓它墜落的。它在服役期間多次傳回珍貴數據,而天宮一號的超期服役也讓中國的航天專家們對於測試很多器件在太空中的壽命情況提供了豐富的經驗。我們已經把天宮一號的價值最大化,它可以回家了。

墜落點

天宮一號真的可以說是完美謝幕了,從失控開始,幾國就一直關注著天宮上號,怕天宮一號墜落在人群密集處,想預測出它最終墜落點,試圖從這一次墜落中找到問題。

天宮一號真的很「爭氣」,墜落在了尼莫點(海洋難抵極),太空飛行器的墳場。

後續

在2號的外交部例會上,外媒三次追問天宮一號墜落事情,耿爽一再回應:天空一號絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀,未發現造成損害。

澳洲國立大學學者Brad Tucker稱,天宮一號墜約90%的碎片已經在大氣層中燃燒了,剩下10%會落到地面,差不多有700至800公斤,綿延數千平方公里,他說最終會飄在海上,這看起來就像海洋垃圾。

對此我們還沒有回應,但到底燃燒了多少?剩餘多少?具體數值並沒有出來,這個數據也只是預估。

不過我在想我是不是多想了?難道是要中方負責這一區域的所有垃圾嗎?

「天宮一號」已成「網紅」,引起了世界各地的持續關注。為什麼我國已經掌握了太空燃料加註技術卻不給天宮一號再加註呢?筆者想就此談點淺見。

從完成使命來看:「天宮一號」於2011年9月29日發射升空,是一個為了驗證太空交會對接技術而專門設計的試驗艙型目標飛行器,不屬於真正意義上的空間站。天宮一號先後與神舟8號實現自動交會對接、與神舟9號和神舟10號實現手動交會對接,接待了二批六名航天員,完成了一系列在軌航天試驗,圓滿完成了賦予它的使命!隨後又超期服役二年半,在軌工作運行1630天,前後歷時六年半,成果卓著,為我國航天事業的發展作出了重大貢獻!

從當初設計來看:天宮一號當年的設計壽命是兩年,沒有設計在軌推進劑補加裝置,即「太空加油」裝置,因為我們當時還不具備這項技術能力。我國天舟一號貨運飛船於2017年4月20日發射升空,它具備「太空加油」裝置。但天宮一號已在2016年3月16日功能失效,即使天宮一號配有「太空加油」裝置也無法有效加註了。我國航天專家團隊早就決定用天宮二號空間實驗室與天舟一號貨運飛船進行「太空加油」的試驗,並已成功加註。今天,天宮一號完成了既定的各項任務,也已超期服役,當初設計就是完成使命後重返大氣層燒毀,真正退役。因為天宮一號屬短期實驗,所以發射高度到350公里左右的近地軌道,平時需要耗費燃料保持軌道高度,從技術與經濟多方面來看不適合長期運行,最好歸宿就是墜入大氣層燒毀。

從返回預測來看:我國是負責任的大國,中國載人航天網連續公布「天宮一號目標飛行器軌道狀態公告,每天更新,據今天該網公布,經北京航天飛行控制中心和有關機構監測分析,2018年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。目前,國際上部分運行在近地軌道的大型太空飛行器退役後,通行做法是讓其受控墜落到南太平洋一處距離大陸最偏遠的深海區-尼莫點,因為那裡「埋葬」了和平號空間站、進步號系列飛船等而被稱為「太空飛行器墳場」。航天事業任重道遠,我們永遠在路上。天宮一號將以燦爛絢麗的輝煌在天地間畫上句號,我們的航天專家團隊與航天英雄們,將在以前成功實踐的基礎上攀登一個又一個新的高峰!

現在的天宮一號,其最好歸宿就是墜入大氣層。天宮一號2011年9月發射,設計壽命只有兩年,已經超期服役。

天宮一號飛行器的正常軌道高度約為350千米,在這樣的高度飛行一定會因空氣阻力的作用高度逐漸降低,如不採取措施就會墜入大氣層。天宮一號之前已經進行過大大小小十餘次的軌道提升。如果天宮一號的軌道高度高於600千米,幾乎不用考慮它墜落的事情,為什麼不將它的軌道定在600千米以上呢?這主要是運營成本及設計壽命限制的。

發射到越高的位置,不僅發射時要多消耗很多燃料,每次飛船對接時都要消耗更多的燃料以到達更高的高度。雖然不用提升軌道的高度了,但幾年後飛行器照樣不能繼續使用,必須退役。退役的最好歸宿就是墜入大氣層燒毀,不然就是一個巨大的太空垃圾。

幾乎所有的儀器設備都有使用壽命。天宮一號是在太空中的飛行艙,太空中的環境要比在地面上惡劣的多,高輻射、高真空,太陽照射的地方要承受高溫,還可能會受到來自細小太空垃圾的撞擊。天宮一號的每一次對接都會造成磨損,久而久之封閉性就會打折,維修或者更換部件的方式不亞於再發射一個新的空間站。現在的天宮一號已經失去了繼續工作的能力,給它加註燃料是在做無用功。

讓天宮一號墜入大氣層燒毀,也可以算是天宮一號的一項使命。以後還要發射更多更大的空間站,目前400餘噸的國際空間站過幾年也要墜入大氣層,天宮一號的墜毀會為以後人造飛行器的墜毀積累經驗。

我來回答一下,為什麼不給天宮一號加註燃料主要原因並不是象有些人說的天宮一號過使用壽命了、老化了、不值得加註了,而是有兩大原因,其中第一個為主要原因。第一個原因:天宮一號沒有設計「太空加油」裝置

「天宮一號」於2011年9月29日發射,是為了驗證太空交會對接技術而專門設計的一個目標飛行器,還不屬於真正意義上的空間實驗室。根本沒有設計在軌推進劑補加裝置,即「太空加油」裝置,因為那時我國還不具備在軌推進劑補加的技術能力。這些裝置叫「液路浮動斷接器」,共四個,分別安裝在兩個飛行器的對接機構上,在天宮上還必須安裝「補加驅動器」,控制流量,這些都必須提前在地面安裝上。

天宮一號設計壽命為兩年。它於2011年11月3日與無人的神舟八號飛船成功實現自動交會對接後,分別於2012年6月18日和2013年6月13日與神舟九號和神舟十號載人飛船實現手動交會對接,共接待二批六名航天員。兩年內完成了一系列在軌試驗,圓滿完成各項任務。隨後又超期服役近二年半,於2016年3月16日功能失效,共工作1630天。

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