


北京时间2018年4月2日8时15分左右,在太空中飞行了6年半的“天宫一号”目标飞行器再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域;其绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁,结束了光荣的历史使命。
与此同时,中国新一代空间站的核心舱也对外首次公开,预计将在2020年前后利用“长征5B”火箭发射升空,之后再经过几十次的发射组装,中国就将迎来属于自己的“空间站时代”。
何为航天器再入?
自从人类在1957年发射了第1颗人造地球卫星之后,宇宙空间就开始变得热闹起来了。直到今日,人类已经发射了近万颗航天器,其中约有90%都是人造卫星,而这些航天器大部分都分布在距离地表300~1000千米的近地轨道上。在这些航天器完成工作任务、寿命到期后,它们就会在万有引力的作用下不断脱离原本运行的轨道,因轨道衰减而逐渐向地球靠拢,最终在进入大气层的过程中焚毁殆尽。
具体而言,航天器从进入大气层到最终解体总共分为三个步骤:大型设备的分离解体、航天器的解体、碎片烧尽。结合地面测控系统和对进入大气层航天器的参数了解,我们是可以对这些重返地球的“小家伙”的轨道进行粗略测量和掌控的。
1、大型设备的分享解体
目前,国际公认的大气层高度为距离地球表面100千米的卡门线,而当坠落的航天器开始降到这一高度时,安装在航天器外部的太阳电池板、大型天线等设备就会开始被逐渐浓厚的大气阻隔撕扯。在强大的阻力和剧烈的气动摩擦中,上述这些部件会从航天器的主体结构上不断脱落。……