观点 | 从天宫二号受控离轨看向未来中国空间站

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北京时间7月19日晚21点06分，天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层。中国载人航天工程办公室宣布，少量残骸落入南太平洋预定安全海域，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。而这圆满结局的最后一笔，正是天宫二号再入大气层剧烈燃烧、最终落入茫茫大海的那道绚烂流光……



以地球为背景的天宫神舟组合体图像

精心设计的主动“退休”

天宫二号于2016年9月15日发射入轨。相对于天宫一号作为神舟飞船的目标飞行器、主攻空间交会对接等基础技术的定位，天宫二号作为空间实验室的作用发挥得更为突出。



天舟一号和天宫二号完成绕飞任务

天宫二号创造了中国载人航天最长驻留纪录，进行了首次太空加油、首次“从种子到种子”的全过程空间植物培养实验等10余项开创性的工作，在中国载人航天历次任务中应用项目最多，创造了中国航天史上的多个第一。

天舟一号与天宫二号进行交会对接

天宫二号的原设计寿命为2年，在原定的主要任务完成之后，由于一直状态良好，超期服役了近10个月，又超额完成了一系列补充试验，实际共在轨1036天。

事实上，直至此次主动离轨前，天宫二号的平台及载荷功能一切正常，状态良好，携带的推进剂预计还能继续支持在轨飞行数年。也就是说，天宫二号直到陨落的那一刻，都仍然是身强体壮的状态，是科研人员精心设计好，让其主动“退休”的。

兢兢业业保得善始善终

为什么要在天宫二号仍然一切正常时，主动让它再入大气层烧毁呢？再多用几年不是也很好吗？

这里就不得不提到载人航天活动的极高风险了——上天不容易，涅槃也危险。

天宫二号重8.6吨、全长10.4米、最大直径3.35米、太阳翼翼展18.4米。这样的个头和体重要发射上天本就不容易，而它又工作在近地轨道，寿终正寝时画句号的唯一方式就是再入大气层烧毁。

一般而言，此类大型航天器再入大气层时，与大气的剧烈摩擦会产生上千摄氏度的高温，足以烧毁大部分组件。但在航天器的一些核心元器组件的制造中，会采用耐高温的材料，难以完全烧毁，也就多多少少会有一些残骸落回地表，如果“涅槃轨道”控制得不好的话，就可能“砸到花花草草”。

历史上，美国宇航局就因为不能有效控制空间实验室的再入而吓出过一身冷汗。

1979年，由于对太阳黑子数预报的偏差，美国的第一个空间实验室——“天空实验室1号”在不受控的情况下陨落，最终残骸落区位置严重偏离了预测区域。原预测残骸会落在南非开普敦以南1300公里的海洋中，但碎片最终陨落至南印度洋海面和澳大利亚西部沙漠地区，跑偏近1/4个地球。

当时，美国宇航局曾万分担心，如果其残骸落入人口稠密区造成伤亡和损失的话，美国宇航局将面对公众舆论和国会的广泛质疑。而美国天空实验室的这一次陨落事件也让航天界意识到，空间实验室一类的超大型航天器无控再入的巨大风险——真不知道残骸最终会掉到地球上的哪个旮旯。

就此而言，天宫二号在一切正常时主动受控离轨，确保了整个再入过程万无一失，是极为慎重和负责任的考虑。

同时，天宫二号的离轨过程本身也是对航天器主动受控离轨技术的一次探索。天宫二号的残骸最终落入了南太平洋深海区。该处四面与陆地距离都超过2000公里，被称为“航天器坟场”，也是天宫一号残骸的最终归宿。而这善始善终的背后，是中国航天人一贯的兢兢业业。

涅槃之后是重生

随着天宫一号和天宫二号先后退出历史舞台，中国的载人航天事业即将揭开新的篇章——建造中国的天宫空间站。

在今年的中国航天日活动上，中国载人航天工程办公室以视频形式披露了中国空间站任务计划安排和工程研制建设进展。

中国空间站命名为“天宫”，包括天和核心舱、问天实验舱Ⅰ和梦天实验舱Ⅱ，由神舟载人飞船提供乘员运输，由天舟货运飞船提供补给支持。天宫空间站的建造计划预计于2020年至2025年间进行，在2022年前后建成。天宫空间站轨道高度为400~450公里，设计寿命为10年，长期驻留3人，总重量90吨。

迄今为止，人类先后建造过苏联的礼炮号系列空间站、美国的天空实验室号空间站、苏联的和平号空间站、国际空间站。天宫空间站的建设将使中国成为继俄罗斯和美国之后，第三个有能力独立建造空间站的国家。

今年6月12日，在联合国外空委第62届会议期间，中国载人航天工程办公室与联合国外空司共同宣布：联合国/中国围绕中国空间站开展空间科学实验的第一批项目入选结果，来自17个国家、23个实体的9个项目成功入选。天宫空间站早早向世界打开了太空合作的大门。中国宣布：中国空间站不仅属于中国，也属于全世界；建成中国空间站将为人类经济社会发展作出更多“中国贡献”、提供更优“中国方案”。

时至今日，天宫二号已经划过天际，在一片绚烂的流光中涅槃；而凤凰浴火，即将重生为中国的天宫空间站。回望中国航天的历史，正是在一代又一代中国航天人的接续努力下，经历过一个又一个型号项目的循环递进，中国航天才得以不断发展壮大。

再见，天宫二号。你好，天宫空间站！

文/李洪波

编辑/杨蕾  张晓帆

监制/许斌