天宮一號天外歸來 七大精彩瞬間難忘

導讀：４月２日，我國首個目標飛行器——天宮一號流星般從天外回歸，結束了長達７年的太空之旅。

作者：倪偉丨綜：八一農大動科人（bynddkr）、網易新聞（wangyixinwen163）

結束6年半使命，絕大部分器件燒毀；預計產生1-1.5噸殘骸，落區位於「航天器墳場」區域

在太空游弋了近六年半的天宮一號，昨天「回家」了。

據中國載人航天工程辦公室消息，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。

於2011年9月29日發射升空的天宮一號，就此正式謝幕。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。天宮一號突破的空間交會對接、航天員短期駐留等關鍵技術，為我國空間站建設積累了重要技術基礎。

專家表示，此次天宮一號再入堪稱「完美」，落區也正處於航天器扎堆墜入的太平洋「航天器墳場」區域。經計算預測，8噸左右的天宮一號，或將產生1-1.5噸左右的殘骸墜入大洋。

落區位於「航天器墳場」區域

據中國載人航天工程辦公室消息，天宮一號殘骸落區位於南太平洋中部區域。

目前，運行在近地軌道的大型航天器退役後，國際通行做法是讓其受控墜落到南太平洋一處深海區，這一區域也被稱為「航天器墳場」。航天器墳場四面與陸地距離都超過2000公里。

美國航空航天學會會員、「小火箭」工作室創始人邢強向新京報記者介紹，這片區域不僅沒有人類活動，而且由於洋流影響，海洋生物也很少，不會對生態造成太大破壞。

邢強表示，此次天宮一號再入較為「完美」，落區也正處於航天器墳場區域中。

8.5噸重的天宮一號，會產生多少殘骸回到地球？邢強根據天宮一號結構、設計和再入時的氣動熱計算，預計將產生1-1.5噸的殘骸墜入海中。

中國每天更新天宮一號狀態

據中國載人航天工程辦公室官網介紹，在距離地球表面300km-1000km的近地軌道上運行的航天器，完成自身使命或報廢失效後，都將離開運行軌道並最終再入大氣層。

航天器大部分碎片在到達地面前已燒盡，只有少量較難燒蝕的部件可能會殘留一部分，直到到達地面；還有一些質量更小的碎片，在燒盡前已經降到較低速度，不再燒蝕，也可能最終飄落到地面。

2016年3月16日，天宮一號目標飛行器正式終止數據服務，全面完成使命，進入軌道衰減期，以每天160米左右的速度衰減。

2017年5月4日，中國常駐聯合國代表團向聯合國大會和平利用外層空間委員會提交照會。照會中稱，天宮一號大部分結構部件將燒蝕銷毀，對航空活動及地面造成危害的概率很低。

中國載人航天工程辦公室官方網站從2017年3月起，每周公布天宮一號軌道狀態。從3月14日起，更新頻率加快，變為每天一次，天宮一號加速走向告別時刻。

目前，天宮一號的後繼者天宮二號空間實驗室還在太空運行，在天宮一號的基礎上，進一步突破了貨運飛船在軌加註、航天員中期駐留、在軌維修等技術。明年起，我國將啟動空間站建設，計劃2022年建成。

為何採取無控方式再入大氣層？

天宮一號已與地面中斷數據聯繫，無法上傳數據進行軌道控制

航天器再入大氣層，分為受控再入和無控再入兩種方式。國際宇航聯空間運輸委員會秘書長、航天科工集團二院研究員楊宇光介紹，採取無控方式再入大氣層的航天器，一般包括已經超過服役壽命，或發生故障失去控制的航天器，以及火箭發射過程中已經用完的各個子級。

根據載人航天辦公室公布的信息，2016年3月16日，天宮一號目標飛行器正式終止數據服務，全面完成使命，進入軌道衰減期。

這意味著，天宮一號與地面失去了數據聯繫。邢強解釋，地面雖仍然可以對其進行監測，但無法上傳數據進行姿態和軌道控制，也就無法使其受控墜落。

「無控再入是一種無奈的選擇，有條件的情況下，國際上航天器再入主要選擇受控再入。」邢強說。

天宮一號砸到人的概率有多大？

50餘年來，從未有人受到再入航天器殘骸傷害

邢強從2016年開始跟蹤計算天宮一號軌道，根據計算結果，天宮一號殘骸墜入海洋的幾率一直在90%上下浮動。這一數據是根據天宮一號軌道特性計算出來的。

由於其運行在約南北緯43°之間範圍內，根據其軌道經過地方的海洋與陸地面積比初步判斷，再依據近地點和遠地點參數推算出來。

50餘年來，大約有15000噸以上的航天器殘骸落回地球，從未傷害到人口密集地區的居民。NASA統計數據表明，僅2014年就有超過600個失效衛星、廢棄火箭末級和其他碎片再入地球大氣，總質量超過100噸，但沒有收到人員傷害或財產損失的報告。

歷史上，確實有過航天器殘骸墜落大地，1979年美國「天空實驗室1號」以部分可控方式墜落，最終墜落位置與預測偏離較遠。原計劃降落在南非開普敦以南1300公里的海洋中，但碎片最終隕落至南印度洋海面和澳大利亞西部沙漠地區。

邢強表示，無控航天器墜落地面是一個概率問題，「雖然說航天器再入過程中對人員傷害概率極小，但不建議採取這種辦法。」

如何準確預測天宮一號再入地點？

太陽活動平穩，預測較為精準；一般最後2小時才確定再入時間和區域

此次天宮一號歸來前，載人航天工程辦公室曾多次預報再入時間，事實證明，預報結果較為準確。

楊宇光介紹，無控航天器的隕落區域是不可控的，其隕落時間也難以準確預報。即便知道航天器準確重量，由於姿態不受控，其迎風面積大小也難以確定，大氣阻力的影響是最難估計的。

「目前各國均不具備失控航天器準確預測的能力，一般只有在再入大氣層前的最後幾圈才有相對準確的預報。」楊宇光說，一般最後2小時才能確定再入時間，並將再入區域確定在長度為12000千米的範圍內。

昨日早晨，載人航天工程辦公室最後一次發布天宮一號5點時的軌道信息，並預計再入時間為4月2日8時49分（最早時間8時11分，最晚時間9時33分）。最終，天宮一號於8時15分左右再入，落入預測區間。

邢強表示，此次精確預測也拜太陽所賜。太陽活動的活躍程度會影響航天器再入過程，太陽活動越活躍，大氣層高層密度就越高，再入阻力越大。而3月下旬，太陽活動比較平穩，使得對天宮一號再入時間預測較為精準。

天宮一號大事記

2011年9月29日啟程

天宮一號目標飛行器由長征二號F火箭發射升空。至此，中國人在浩瀚銀河中擁有了自主空間實驗室。

2011年10月11日發回自拍圖

天宮一號發回首張自拍圖，這是用其自身攜帶的攝像機拍攝的照片。

2011年11月3日與神舟八號交會對接

天宮一號與神舟八號飛船實現空間交會對接，我國攻克未來太空任務中不可或缺的交會對接技術。

2012年6月24日與神舟九號交會對接

在航天員劉旺的操控下，天宮一號與神舟九號飛船實現手控交會對接，隨後景海鵬、劉旺、劉洋三名航天員進入天宮一號短期駐留。

2013年6月20日太空授課

神舟十號航天員王亞平在天宮一號中進行太空授課，同時證明了中國中繼通信衛星能力。這是1986年美國女教師麥考利夫在挑戰者號太空梭上授課後，人類的第二堂太空課堂。

2016年3月16日完成使命

天宮一號目標飛行器正式終止數據服務，全面完成使命，進入軌道衰減期，以每天160米左右的速度衰減。

2018年重回地球

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。

中國載人航天工程辦公室證實，８時15分左右，天宮一號墜落於南太平洋中部區域。

再見，天宮一號，但屬於你的精彩瞬間永遠難忘。

亮相：名字自帶「中國風」

1992年，作為中國載人航天戰略的一部分，研製目標飛行器的方案，在早期規劃的時候就已經確定。

10年後，任務方案通過。此時，它還沒有名字，而是被直白地稱為「目標飛行器」。

這個小名，一直被叫到2006年。這一年，進入初樣研製後，科研人員給它起了一個響亮的名字：天宮一號。

現在已經沒有人記得，這個名字究竟是誰想出來的。但天宮與此前的「神舟」「嫦娥」一樣，無疑都是自帶「中國風」的名字。

2009年，天宮一號模型公開亮相——長10.4米、最大直徑3.35米，採用資源艙、實驗艙兩艙構型。

飛天：太空首迎「中國宮」

戈壁清風，照明燈開啟，乳白色的長征火箭托舉著天宮一號，緊緊依偎著高大的發射塔架。

2011年９月29日21時16分，火箭起飛的巨大轟鳴，排山倒海般壓向四周。火箭緩緩上升，越飛越高，越飛越快，慢慢消失在人們視線中。

北京飛控中心的大屏幕上，不同角度切換著天宮一號飛行器在空中的情況，「一切正常」的聲音不斷傳回。

21時38分，載人航天工程總指揮宣布，天宮一號目標飛行器發射取得圓滿成功。

浩瀚太空，首次迎來「中國宮」。

對接：首次太空之舞

2011年，一場曼妙的太空之舞在距地球３４３公里的軌道上演。

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公里、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。

到訪：天宮迎來家鄉訪客

像一尾靈活的藍色小魚，航天員景海鵬以手撐地，「游」出了對接通道，出現在天宮一號中。僅僅一分鐘後，航天員劉旺「游」進天宮一號。女航天員劉洋則用手助力，一點一點「飄」進軌道艙，如同一枚輕盈的羽毛。

2012年６月18日下午，天宮一號迎來首批家鄉訪客。三位航天員的入駐，也讓天宮一號頓時有了「家」的溫馨。

忙碌的空間科學實驗之餘，劉洋常常為天宮一號打掃衛生。劉旺在太空吹起了口琴，為妻子送上生日祝福。景海鵬像老大哥一樣，沉穩安排著工作和生活。

６月23日，在「天宮」中迎來端午節的航天員向中國人民和全球華人送上節日祝福。這是中國航天員第一次在太空度過中華民族的傳統佳節。

精度：浩瀚太空打出完美「十環」

一天之後，一幕精彩場景在太空上演。

６月24日，暫別天宮一號的神舟九號，由劉旺控制著從容來到140米停泊點。

12時42分，神舟九號已從自動控制狀態轉為手動控制，也就是說，它的每一步都將由航天員親手操縱。

要將飛船與天宮之間的角度精準控制，這對於重量超過８噸、長達９米的飛行器而言，難度相當於「百米穿針」。

劉旺一邊控制手柄，一邊觀察儀錶。調整、前進、調整——12時48分，神舟九號的對接環捕捉到天宮一號。

12時55分，神舟九號與天宮一號緊緊相牽，對接成功，浩瀚太空中打出完美「十環」。

這意味著我國完整掌握了載人航天三大基礎性技術中的最後一項——空間交會對接技術。

授課：中國最高講台上的奇妙一課

2013年６月20日上午，天宮一號變身中國最高講台，來自孔子家鄉的女航天員王亞平，在這裡為全國青少年進行我國第一次太空授課。

10時11分，開始上課。為了更好展示太空失重狀態，聶海勝盤起腿，玩起了「懸空打坐」。王亞平用手指輕輕一推，聶海勝搖搖晃晃向遠處飄去。

太空中，孩子們熟悉的玩具陀螺也成了好教具：一個靜止的懸空陀螺，被推了一下後翻滾向前；另一個旋轉著的陀螺同樣被推了一下，這一次陀螺沒有翻滾，而是晃動著快速前行。

40分鐘的時間裡，王亞平成功完成了質量測量、單擺運動、陀螺運動、水膜和水球等５個實驗。

歸來：永遠的天宮一號

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送別神舟十號之後，天宮一號即完成了主要使命，進入「退休」生活。但它不甘寂寞，繼續工作。

2016年３月，超期服役兩年半的天宮一號，正式終止數據服務，踏上了漫漫回家路。

在太空孤獨地飛行了兩年多後，天宮一號回歸地球，落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。

華美謝幕，意味著更精彩的演出即將上演——如今，天宮二號也早已升空；不久的將來，中國空間站即將建成。（本文版權歸原作者所有。轉載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權請與我們聯繫，我們將及時處理。）

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