遗憾错过“天宫一号”最后一次过境？13号前还有观测机会天宫一号即将坠落地球

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遗憾错过“天宫一号”最后一次过境？13号前还有观测机会。过境|错过|机会|观测|朱进|天宫一号---

天宫一号即将坠落地球，3月9日晚是北京地区最后一次见到天宫一号？天文专家指出，3月13日前，观测条件允许还有可能看到它的身影。

文/采访人员何从编辑/陈永杰

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新媒体编辑/陈炫之

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采访专家：

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朱进

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（北京天文馆馆长）

焦维新

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（北京大学地球与空间科学学院教授）

太长先看版

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1．在天气晴朗时天宫一号运行在轨道中，可以借助太阳的反光被人类观测到；

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2．观测天宫一号过境只需要目视，因为其相对星空运动速度快，望远镜等设备视角较小；

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3．天宫一号预计在2018年3月底到4月初坠落地球，具体时间地点还无法预测；

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4．国际通行做法让废弃航天器坠落到南太平洋远离大陆深海区，那里被称为“航天器坟场”；

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5．相比前苏联20吨礼炮系列空间站，77吨重美国太空实验室都成功焚毁在大气中。天宫一号仅重8.5吨，燃烧后不会留下太多残骸。造成危害更可忽略不计。

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根据预测，已经完成使命的我国第一个目标飞行器天宫一号，将于4月初坠入大气层。据说3月9日是最后一次见到天宫一号，以后就几乎不可能再看到天宫一号。对于北京及周边地区的朋友，难道真的已经失去和说天宫一号说再见的机会了吗？

天文专家指出，其实，我们并没有错过最后目睹天宫一号的机会，在3月13日之前，只要观测条件允许，市民都能看到天宫一号的身影。一定要看清下面的时间表呀！

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▲北京地区天宫一号的过境观测数据预报（图片来自heavens-above网站）

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如何用肉眼观测天宫一号？

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2011年9月29日，天宫一号发射成功。在轨期间的种种“壮举”，成为中国航天领域又一座里程碑。“功成身退”的天宫一号值得纪念，对于天宫一号最后的旅程，你想不想目睹对天宫一号最后时刻，说一声再见呢？

在2016年3月地面中断天宫一号的数据连接后，其轨道高度不断降低，现在已经低于平均300km。预计在2018年3月底到4月上旬，天宫一号将坠落。影响天宫一号坠落的因素很多，因此坠落时间和地点的预测范围都很大，所以大家想目睹天宫一号的“回家旅途”几乎是不可能了。

虽然天宫一号坠落瞬间大家无缘看到，但是在它坠落之前最后的日子里，再“瞟几眼”天宫一号的过境瞬间，还是有希望的。过境的意思是指人造天体在轨道上运行，经过我们头顶上方的天空时，被太阳照亮，我们就会看到一个亮点儿，慢悠悠地从天空划过。

北京天文馆馆长朱进介绍说：“天宫一号这类人造航天器相当于一颗移动的星星，因此只要天气晴好，完全可以用肉眼能够被辨别出来的。

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由于天宫一号绕地每一圈的情况都不同，每次被地面观测到的高度和亮度也都有较大差异。”

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▲2015年7月5日，天宫一号过境北京，在北京天文馆拍摄到的身影。（图片来自朱进微博）

如果你也想观测天宫一号，可以查询卫星过境网站：www.heavens-above.com。进入网站只需设置下地点，就能看到当地的天宫一号过境预报了。

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以北京地区为例，在3月9日天宫一号于晚上6点47分从西北偏西地平线升起。最亮时刻在6点49分前后，位于正北方，高度约39度。

想观测的大众，在天宫一号升起时间前，可找好一片北边开阔的地方。面朝北方度抬头仰望，可以看到一个亮点自西向东，由暗变亮，缓慢运动。逐渐变暗直到消失。

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值得注意的是，由于天宫一号即将坠落，所以轨道并不是很稳定，预报时间可能出现偏差。

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▲天文爱好者常观测的人造天体现象--铱星闪光，通讯卫星铱星有三块表面极其光亮的铝天线，它们像镜子，能将阳光反射到地面，在地面形成几千米宽的一条光带。（图片来自网络）

对于如何向天宫一号“打招呼”，朱进认为，最简单的观测方式就是用肉眼直接看，找一个相对比较好的环境，别那么亮，天气又非常好，肉眼直接就看到。“像北京这种大城市，如果天气条件好，大气晴朗，透明度高，在市区就可观测到类似天宫一号这样的飞行器。但是由于本身天宫一号不是那么亮，还比较小，跟国际空间站比肯定要小得多。所以从观测难度来说，肯定是要走到郊区会更好一些。”

人造天体轨道的特点，决定了它通常会以较快的速度相对背景星空运动，这就意味着像望远镜这样小视场，高放大率的工具一般不适于观测人造天体。近地轨道的人造天体距离我们更近，它本身反射太阳光所以看起来比较亮，黄昏或黎明时分是观测它们的好时机。大家能看到的景象是一个亮点在几分钟的时间里划过天空。

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▲中国首个目标飞行器天宫一号在轨模拟图（图片来自网络）

目视观测人造天体过境非常简单，在通过网站等查询到，你所在地的人造天体过境信息后，可以提前几分钟至十几分钟来到视野开阔区域，让眼睛适应一下黑暗环境即可。在预报的出现时刻因为地平高度较低时其亮度也很低，我们可能还看不到它，只需耐心等待一会儿即可。

朱进指出，国外观测人造卫星、国际空间站的民间天文活动已经发展得非常成熟，中国才刚刚开始。尽管天宫一号亮度比较小，观测和辨认有一定难度，但这是一次很好的锻炼机会，有助于培养国内天文爱好者的卫星观测意识。

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天宫一号燃烧后不会造成威胁

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如果不出现意外，如果没有其他计划，中国首个目标飞行器天宫一号预计将于4月份回到地球的怀抱。其大部分身体都将在大气层中燃烧殆尽，其余部分也可能会化身流星坠入波光淋漓的太平洋，天宫一号长达7年的太空之旅也随之终结。

距离天宫一号坠落的日子也越来越近，随着高度的降低，以后很难见到它了。然而部分“戏精”媒体杞人忧天的给自己加戏，针对中国天宫一号将重返大气层坠落地面一事，进行了相关报道。他们称“天宫一号已经失去控制”，将在未来数月内重返大气层坠落到不可预知的地点；并引述西方相关专家话语，猜测此举将会产生大量碎片，甚至对地面造成潜在威胁。

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▲部分“戏精”媒体对天宫一号返回地面的“惊悚”报道（图片来自网络）

实际上，科研人员对重返地球大气层航天器的精准预测能力非常有限。有关物体从太空返回的任何预测，都必须将各种变量考虑在内，包括上层大气密度和物体速度、位置、方向及其物理属性。而且因为重返地球的位置是由时机决定，要预测物体会在哪里陨落就更加困难。

航天器在返回过程中，并非大众以为的直接垂直下落的过程，而是围绕地球慢慢绕圈靠近。北京大学地球与空间科学学院教授焦维新解释：“天宫一号从200多公里高度坠落是一个缓慢的过程，会绕着地球转圈轨道越来越低，最后越来越低和大气层剧烈磨擦，等到那个阶段就烧毁了

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。”

中国相关部门一直对天宫一号的飞行状态对外保持高度透明。中国载人航天工程办公室每周都会发布公告，将天宫一号本周的飞行高度及状态对外公布。如果你感兴趣，可以在中国载人航天官方网站（www.cmse.gov.cn）上查看“天宫一号目标飞行器轨道状态每周公告”，可以看到天宫一号当前的轨道、姿态和形态状况。

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▲中国载人航天工程办公室定期披露天宫一号飞行状态

让大型航天器受控坠落是门技术活，与返回式卫星或飞船再入大气有同有异。对此中国已有丰富经验。据中国科学院国家空间科学中心博士钱航发表的文章《“天宫一号”下落，那也是有技术含量的！》中介绍，针对已经完成使命的天宫一号，中国采取了两方面应对措施：一是加强了对飞行器的地面监测和预警；二是在飞行器轨道寿命末期，使天宫一号主动离轨，重返大气层烧毁。这两项技术都已经被我国科学家掌握并熟练运用。

对于空间物体监测方面，已经能够做到极高的测量精度。目前对空间物体的监测和跟踪主要采用地基的光学望远镜和雷达。在航天器再入控制方面，我国早已掌握技术难度最高的第二宇宙速度再入返回技术。

从技术复杂度来讲，由于天宫一号属于再入坠毁，只需控制在广大无人活动的海洋区即可，而如“神舟”飞船返回舱则必须安全着陆在指定的着陆场，无论从目标面积上来说，还是飞行器安全性来说，后者难度远高于前者。

欧洲太空总署每周更新一次的预测估计天宫一号可能于3月29日至4月9日期间坠毁；而另一家为政府与私人企业提供太空飞行建议的研究机构Aerospace Corporation也预估，天宫一号坠落日期约落在4月3日前后一周。

对于国外相关机构的预测，焦维新表示：“对于航天器返回地球的时间地点，由于受到诸多因素影响，包括下层大气密度变化，返回过程中遭受到的震动和冲击力巨大，无法精确预测。只能说随着坠落时间临近，预测数据会越来越精确。不过像天宫一号这样形状不规则的废弃航天器，基本只能大概划分一个巨大的潜在残骸落区。”

其实，与天宫一号醉落地面类似的航天器重返大气层事件很常见，在过去的人类航天发展历史上，已有成千上万个物体重新返回了地球大气层。从外太空飞回地球时，物体会挤压下方的空气，产生可达上千度的高温。物体会在这样的温度和压力下分解、融解、蒸发，在抵达地表时所剩无几。

朱进解释：“一般对废弃航天器会有个处理流程，用完了以后会把它放在较安全轨道上。或者是控制它，让它掉到海里或者是荒芜人烟的区域。航天器在高轨道时会一直绕地球转，降低轨道后，就受到地球大气的影响慢慢掉下来，绝大部分都会在地球大气里面被烧掉了。”

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▲2001年3月23日，137吨的俄罗斯“和平号”轨道空间站，焚毁坠落到南太平洋海域。（图片来自网络）

航天器返回的姿态不一样，内部结构不一样，返回速度也不一样，从1971年到1991年，苏联7个重达18.5～19.8吨的礼炮系列空间站先后返回地球，都成功焚毁在大气中。1979年77吨重的美国太空实验室几乎完全失控的飞向地球，也丝毫没有造成什么影响。而天宫一号仅重8.5吨，燃烧后不会留下太多残骸。造成的危害更是可以忽略不计了。

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据悉，运行在近地轨道的大型航天器退役后，国际通行的做法是让其受控坠落到南太平洋一处远离大陆的深海区，那里被称为“航天器坟场”。俄罗斯的和平号空间站、进步号系列飞船等都落在那儿。

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▲天宫一号和和平号空间站大小对比图（图片来自网络）

“从1957年人类第一个人造卫星发射，到目前为止，还没有真正的哪个掉下来砸着人的。造成伤害肯定是一个很小的小概率事件，它真正掉下来的速度是很慢的。它最后落地的速度是每秒钟几十米的速度，就算你碰上，从你看到物体到它砸到你，还是有一个过程的，原则上你是有可能躲开的，不是一下没有机会了。“朱进说道。

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为什么要让“天宫一号“坠毁？

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天宫一号在载人航天对接技术上的突破，打破了美国和俄罗斯（前苏联）两国自上世纪60年代以来，在全世界近50年的垄断。中国甚至还是全球第二个能实现空间授课的国家，这其中所需的天链通信听起来简单，但目前只有美国和中国玩得动。

不过焦维新说：“天宫一号本质上还是一艘试验飞船，是空间实验室的雏形，寿命是根据实验任务来设计的。中国能够在两年内完成无人和载人交会对接实验任务，就没必要发射寿命更长的实验飞行器，以免徒增成本。

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”

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▲航天员王亚平在天宫一号内进行空间授课直播（图片来自网络）

结束了神舟十号任务以后，天宫一号的所有目标就已全部达成，没有进一步的安排，这也符合它预先设计的仅两年的寿命（2013年底结束）。

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朱进表示：“两年的寿命就是说燃料能够维持两年左右时间，要维持航天器所在轨道高度。飞行器的轨道在两年中受到大气阻力，轨道会越来越低，等低到进入大气层就烧毁了。

在2013年天宫一号与神舟十号的对接任务完成后，天宫一号又超期运行近4个年头。并额外完成了太阳能电池发电能力测试、航天发动机变轨等一系列任务。但面对太空中强烈的辐射与真空环境的影响，天宫一号也绝不可能无期限的超负载正常运行下去。到了2016年3月中国正式宣布中断数据连接，并预计于2018年3月末到4月初之间坠落回地面。

其实，人类历年所有的载人航天任务，都伴随着飞船残骸的返回。比如中国神舟飞船和俄罗斯联盟飞船均由推进舱、服务舱、返回舱等构成，但只有经过特殊保护的返回舱是能安全着陆的，其它部分都会在空中焚毁。所有像天宫一号这类的人类载人航天器，最终都会缓慢回到地球怀抱。

天宫一号大事记

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? 2011年9月29日，北京时间21时16分3.507秒，天宫一号由长征二号F改进型运载火箭成功发射升空。

? 2011年11月3日，神舟八号与天宫一号于凌晨1时36分完成对接，是中国太空史上第一次航天器对接，也使中国继前苏联（俄罗斯）、美国后，成为第三个完成太空对接的国家。

? 2011年11月3日，天宫一号与神舟八号无人飞船成功对接，实现中国首次无人航天器交会对接，14日再次成功。中国突破了地面控制下的航天器交会对接技术。

? 2012年6月18日，天宫一号与神舟九号载人飞船成功对接，这是中国首次实现载人航天器交会对接，28日再次成功对接。中国突破了航天器自动交会对接和航天员手动控制下的交会对接技术。

? 2013年6月13日，与神舟十号载人飞船成功自动对接，随后再次实现手动对接。当然这次试验最大的成就之一是王亚平的空间授课直播，全面展现了中国的天链通信技术。

? 2016年3月21日，中国载人航天工程办公室宣布天宫一号超越了预期服役了两年半，在完成各项在轨试验后，其历史任务已完成，并终止了数据连接，飞行器将进入地球大气层烧毁。

? 预计天宫一号将在2018年的3月底到4月初坠落于太平洋中。

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出品：科普中央厨房

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监制：北京科技报 | 科学加客户端

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