光明日報北京3月31日電 光明日報記者 張蕾 光明日報通訊員 張亞鋒

　　2022年3月31日，天舟二號貨運飛船按照既定任務(wù)計劃實施受控離軌，再入大氣層，順利回到地球母親的懷抱。那么，這一壯舉背后的原因是什么，又有著哪些困難和意義？光明日報記者邀請航天科技集團(tuán)五院天舟二號貨運飛船總體主任設(shè)計師楊勝為大家揭秘。

　　“對在軌航天器來說，一旦撞上10厘米以上的空間碎片很可能就是滅頂之災(zāi)。這些空間碎片經(jīng)常讓飛馳的航天器不得不采取變軌措施進(jìn)行避撞，以確保自身安全，有時會嚴(yán)重影響在軌飛行任務(wù)甚至導(dǎo)致任務(wù)失敗。”楊勝強(qiáng)調(diào)。

　　然而，空間碎片的治理卻非常困難。據(jù)悉，在400千米高度的近地軌道上，空間碎片需要幾年甚至十幾年才能逐漸離軌消失。

　　“此次天舟二號任務(wù)期滿后，按照國際慣例實施離軌操作，既可以減少空間碎片的數(shù)量，避免對在軌航天器和地面產(chǎn)生危害，又可以為全球空間碎片環(huán)境治理發(fā)揮重要作用，避免占用軌道資源，是中國航天履行大國責(zé)任和擔(dān)當(dāng)，樹立負(fù)責(zé)任大國形象的重要選擇。”楊勝表示。

　　低軌道上的衛(wèi)星或其他航天器處于壽命末期，尤其是在降低到100千米至120千米的高度時，受大氣阻力或控制系統(tǒng)作用，軌道高度會迅速降低，氣動作用加劇，此時可以認(rèn)為航天器再入大氣層。

　　楊勝介紹，低軌航天器再入大氣層時，會以每秒8千米的速度快速飛行，此時在氣動熱和氣動力的雙重作用下，航天器逐步解體和燒蝕。而為了降低航天器解體和燒蝕給地面人員帶來的風(fēng)險，對近地大型航天器實施離軌的通用做法是進(jìn)行受控再入。“蘇聯(lián)的‘和平號’空間站、美國的空間實驗室、歐洲的ATV等，均在任務(wù)末期通過受控再入的方式成功脫離軌道并隕落于安全區(qū)域。安全區(qū)域一般選擇在南太平洋無人區(qū)域，那里少有飛機(jī)和輪船經(jīng)過，是國際上通用的低軌航天器再入‘墳?zāi)埂！?/p>

　　我國在2017年、2019年相繼實施了天舟一號和天宮二號的受控再入任務(wù)，當(dāng)時為了降低地面風(fēng)險，均采取了軌道、姿態(tài)機(jī)動以控制再入落點。“此次天舟二號貨運飛船的受控再入過程采用分次控制的方式精確隕落：第一次是從400千米高度的圓軌道變到200千米的近地點橢圓軌道；第二次是將近地點變到大氣層高度90千米以下，使其能夠進(jìn)入大氣層燒毀，沒有燒毀的則進(jìn)入預(yù)定落區(qū)，最終順利完成任務(wù)。”楊勝解釋說。

　　如今，天舟二號已圓滿完成空間站建造階段的各項技術(shù)以及在軌拓展試驗驗證，并回到地球母親的懷抱，可謂“定格瞬間，終成永恒”。