科技日报|除了坠毁和回收老旧航天器还有第三种归宿( 二 ) 除了坠毁和回收老旧航天器还有第三种归

一些航天器的坠落不可控但落到人类居住区的概率极低
当航天器返回地球时，其着陆时间和落地范围是可控的吗？
采访人员了解到，根据牛顿定律，假设地心引力是影响卫星绕轨运行的唯一动力，那么卫星就会一直以圆形或椭圆形轨道围绕地球运行。但这并不适用于处于较低轨道高度的航天器。因为受大气影响，航天器飞行速度降低，轨道高度也进一步下降。要想预测坠落的时间和地点，必须要了解大气密度，然而航天器返回地球时，所到之处的实时大气密度值难以测算，所以科学家也很难预测航天器坠落的时间和地点。
“若坠入大气层时没有被烧毁，航天器就存在坠落地球表面的可能。有些航天器会采用先受控离轨、再无控陨落的方式结束其使命，比如说落到南太平洋，那附近是方圆几千公里的深海无人区，因此航天器坠落在那里不会对人类造成任何威胁。 ”杨宇光说， “对于不受控自行坠落的航天器，科学家会密切关注其坠落轨迹，当它快接近地球的时候，一般离地面约200公里时，就可以对其坠落地点有一个大致的预测。 ”
杨宇光告诉采访人员，在整个地球表面，海洋占总面积的71% ，陆地只占约29% ，而这29%的面积中，人类居住面积的占比也非常小，因此航天器坠落到人类居住区的概率是极低的。
在历史上，有过几次航天器失控坠落地球的例子。据报道， 1978年1月24日，苏联核动力卫星“宇宙954”号在运行轨道上失去控制，坠落于加拿大西北部。这颗卫星装有大量放射性物质，虽然坠落时反应堆已经脱离，但该卫星落地后还是对周边10万平方公里的地区造成了小剂量辐射污染。
1979年7月11日，重约80吨的美国“天空实验室”空间站于再入过程(即航天器通过制动进入大气层，然后在地球表面着陆的过程)中操控失误，大量残骸洒落在澳大利亚西部荒原之中，坠毁的航天器砸倒了几栋小屋，并砸死了一头牛。
回收与否需考虑多重因素各方正在尝试给老航天器“续命”
据杨宇光介绍，目前在地空之间来往比较频繁的航天器当属货运飞船，主要包括美国的龙飞船、“天鹅座”飞船、俄罗斯“进步MS”系列飞船、欧洲ATV货运飞船、日本HTV货运飞船以及我国的天舟一号货运飞船等，目前只有龙飞船可实现回收，其他货运飞船将货物送到空间站后，都会带着一部分空间站的垃圾受控离轨回落到南太平洋。
航天器的发射成本巨大，那为什么我们不给所有的航天器都增设回收装置呢？专家解释说，是否对航天器进行可回收设计，不单单是从成本的角度出发。
杨宇光说：“首先要考虑科研需求，那些需要把特定的‘货物’带回来的航天器就需要可回收设计。例如空间实验做育种项目，需要让育种结果搭乘航天器的‘顺风车’返回地球，利用我们的返回式卫星就可以完成这项运输任务。 ”
另一方面，并不是所有航天器都适合安装类似返回式卫星的回收装置。气动外型和防热层可保证航天器在回收的过程中不被高速之下与大气摩擦产生的气动热破坏，但防热材料所占空间体积较大，重量也不容小觑。因此目前仅限于专门的航天器如载人飞船等才能安装。
杨宇光进一步解释说，体型较小的航天器若再增加气动外型和防热层，会占用航天器自身的体积和重量，对于发射及在轨运行都会造成影响。考虑到技术和成本因素，就没有必要为其加装回收装置。
谈到如今正在太空运转的航天器未来的“命运” ，杨宇光说，航天器变轨需要消耗推进剂，对于一些零部件都还完好，只是推进剂用光的航天器，科学家可以采取一定措施延长它的寿命。例如，我国2017年发射的天舟一号货运飞船，就成功完成了对天宫二号空间实验室的推进剂补加，这可以保持空间实验室继续在轨，从而延长实验室的寿命。

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