中国“天宫”太空实验室何时坠落地球?

卫星追踪者就八吨重的天宫一号的坠落地点和时间展开辩论

2011年9月20日,在中国甘肃省酒泉卫星发射中心,长征二号F火箭运载着无人太空舱“天宫一号”进行准备工作。

一个中国太空实验室注定将在不久的将来返回地球,但何时何地发生,这是一个争论和猜测的问题。

例如,一些卫星追踪者认为中国可能已经失去了对这个无人驾驶的 8 吨(7.3 公吨)的飞行器的控制,它被称为天宫一号。这是托马斯·多曼的观点,他一直在使用望远镜、双筒望远镜、摄像机和照相机、DVD 录像机、计算机和其他设备记录航天器的飞越情况。

多曼告诉 Space.com:“如果我是对的,中国会等到最后一刻才让世界知道他们的空间站出现了问题。”[查看中国天宫一号太空实验室的照片]


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多曼补充说:“如果它的碎片落在人口稠密地区,那将是糟糕的一天……但很有可能,它会落在海洋或无人居住的地区。”他是一位业余卫星追踪者,自 2011 年 9 月太空实验室发射以来一直在得克萨斯州埃尔帕索关注天宫一号。“但请记住,有时,概率就是不起作用,所以可能需要关注此事。”

然而,中国官员尚未证实天宫一号的退役计划,一些专家认为仍然有可能以可控的方式使航天器降落。

空间站的垫脚石

天宫一号——其名称意为“天宫”——是中国希望在 2020 年左右在地球轨道上运行的更大的太空综合体的垫脚石。

天宫一号用于在多次任务期间进行对接演习——2011 年的无人驾驶神舟八号任务,以及 2012 年和 2013 年的载人神舟九号和神舟十号飞行。

2013 年 6 月神舟十号返回地球标志着天宫一号对接任务的结束。“天宫”随后进入在轨“运行管理阶段”,其飞行模式、轨道维持机动和其他活动发生了变化。

地球观测和终点

根据中国载人航天工程办公室(CMSE)的说法,天宫一号还配备了地球观测仪器和空间环境探测器等有效载荷。

“天宫一号获得了大量的应用和科学数据,这些数据在矿产资源调查、海洋和森林应用、水文和生态环境监测、土地利用、城市热环境监测和突发灾害控制方面具有重要价值。取得了显著的应用效益,”CMSE 官员在2014 年的一份声明中写道。

例如,据 CMSE 官员称,天宫一号在中国 2013 年的余姚洪水灾害期间提供了广泛电磁频谱的及时数据,并收集了澳大利亚毁灭性森林火灾的图像。

然而,今年早些时候,中国官方新闻机构报道说,CMSE 已经终止了天宫一号的数据收集活动。此外,CMSE 官员解释说,与太空实验室的遥测链路已失效,这似乎注定了该飞行器未来会不受控制地坠落。

多曼说,他的观察支持这种迫在眉睫的情况。对于位于华盛顿特区的保守派智库传统基金会亚洲研究中心的高级研究员程迪安来说,这也有道理。[从太空不受控制坠落的 6 大航天器]

程迪安说,令他惊讶的是,中国航天部门甚至在其运行寿命似乎已经结束的情况下,也没有确切声明天宫一号何时返回地球。

程迪安告诉 Space.com:“这似乎表明它不是在受控的情况下脱离轨道的。这就是暗示。”

程迪安说,无论太空实验室的真实状况如何,都存在一些有趣的含义。

程迪安说:“当您让一些较大的物体脱离轨道时,您会采取'最佳实践'政策,进行受控重返大气层。事实上,这将是对中国是否会在其整个太空计划中更加开放的有趣考验。”

程迪安说,向世界提供 8 吨太空硬件何时何地将返回地球的想法,“将符合更加开放的太空政策……坦率地说,这将是一种负责任的行为。”

其他可能性

其他专家警告说,这种猜测并不意味着天宫一号肯定失控了。

分析图形公司研究部门空间标准与创新中心(CSSI)的高级研究天体动力学家 T.S. 凯尔索说:“这似乎是无事生非。”

凯尔索绘制了天宫一号从发射后不久到最近的时间的高度历史。他告诉 Space.com,中国太空实验室的轨道在 2015 年 12 月中旬相对较近的时间进行了再次加速。

凯尔索说:“那次再加速使其高度高于任务中的任何时候。”

凯尔索说,他没有“任何直接的方法来衡量”天宫一号的稳定性。“但我们可能会看到高度下降速度——再加速之间的斜率——如果它正在翻滚,就会增加,因为空间站的阻力会更大,”他补充说。“相反,我们看到近年来高度下降速度最慢——与较高高度下较低的阻力一致。”

凯尔索说,他对数据的解读表明天宫一号处于休眠状态但很稳定。

凯尔索说:“因此,这可能就是中国没有回应的原因……他们可能不明白为什么他们需要回应。” “我想我希望看到一些非常具体的数据,名义上涵盖了天宫一号本应稳定的时期,以表明它现在不受控制,然后再对此进行过多的解读。”

根据最新的跟踪信息,如果没有对中国飞行器进行进一步的再加速,“我们预计天宫一号将在 2017 年底左右重新进入大气层,”凯尔索说。

如果中国确实控制着太空实验室,为什么让它留在轨道上,而不是立即将其推回地球?

多曼说:“有人提出,”中国没有让天宫一号重新进入大气层的原因是,空间站的燃料不足,中国正在等待自然衰减到更低的轨道,然后才能进行燃烧以使空间站降落。”

下一步行动

与此同时,中国计划在今年 9 月发射天宫的继任者天宫二号。一个月后,载人神舟十一号任务计划与天宫二号对接。

2017 年,中国机器人货运飞船天舟一号的首飞将与天宫二号对接。这艘补给船将由长征七号火箭发射升空,长征七号火箭是计划今年首飞的新型中国火箭。

中国官方新华社报道说,中国60 吨级中型空间站的核心舱——计划于 2018 年左右发射——将命名为“天和一号”,这是中文中“银河”的意思。

新华社报道,中国航天科技集团公司的王忠阳表示,稍后将发射两个太空实验室并与天和一号对接。新华社报道说,王忠阳补充说,空间站的建设“预计将在 2022 年完成”。

王忠阳指出,中国还打算在空间站投入运行后不久发射一个类似于 NASA 标志性的哈勃太空望远镜的太空望远镜。据新华社报道,该望远镜将“位于单独的太空单元中,并与空间站共享轨道”。

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Leonard David is author of Moon Rush: The New Space Race (National Geographic, 2019) and Mars: Our Future on the Red Planet (National Geographic, 2016). He has been reporting on the space industry for more than five decades.

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