中國“天宮”太空實驗室何時墜落地球?

衛星追蹤者就八噸重的天宮一號的墜落地點和時間展開辯論

2011年9月20日,在中國甘肅省酒泉衛星發射中心,長征二號F火箭運載著無人太空艙“天宮一號”進行準備工作。

一箇中國太空實驗室註定將在不久的將來返回地球,但何時何地發生,這是一個爭論和猜測的問題。

例如,一些衛星追蹤者認為中國可能已經失去了對這個無人駕駛的 8 噸(7.3 公噸)的飛行器的控制,它被稱為天宮一號。這是托馬斯·多曼的觀點,他一直在使用望遠鏡、雙筒望遠鏡、攝像機和照相機、DVD 錄影機、計算機和其他裝置記錄航天器的飛越情況。

多曼告訴 Space.com:“如果我是對的,中國會等到最後一刻才讓世界知道他們的空間站出現了問題。”[檢視中國天宮一號太空實驗室的照片]


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多曼補充說:“如果它的碎片落在人口稠密地區,那將是糟糕的一天……但很有可能,它會落在海洋或無人居住的地區。”他是一位業餘衛星追蹤者,自 2011 年 9 月太空實驗室發射以來一直在得克薩斯州埃爾帕索關注天宮一號。“但請記住,有時,機率就是不起作用,所以可能需要關注此事。”

然而,中國官員尚未證實天宮一號的退役計劃,一些專家認為仍然有可能以可控的方式使航天器降落。

空間站的墊腳石

天宮一號——其名稱意為“天宮”——是中國希望在 2020 年左右在地球軌道上執行的更大的太空綜合體的墊腳石。

天宮一號用於在多次任務期間進行對接演習——2011 年的無人駕駛神舟八號任務,以及 2012 年和 2013 年的載人神舟九號和神舟十號飛行。

2013 年 6 月神舟十號返回地球標誌著天宮一號對接任務的結束。“天宮”隨後進入在軌“執行管理階段”,其飛航模式、軌道維持機動和其他活動發生了變化。

地球觀測和終點

根據中國載人航天工程辦公室(CMSE)的說法,天宮一號還配備了地球觀測儀器和空間環境探測器等有效載荷。

“天宮一號獲得了大量的應用和科學資料,這些資料在礦產資源調查、海洋和森林應用、水文和生態環境監測、土地利用、城市熱環境監測和突發災害控制方面具有重要價值。取得了顯著的應用效益,”CMSE 官員在2014 年的一份宣告中寫道。

例如,據 CMSE 官員稱,天宮一號在中國 2013 年的餘姚洪水災害期間提供了廣泛電磁頻譜的及時資料,並收集了澳大利亞毀滅性森林火災的影像。

然而,今年早些時候,中國官方新聞機構報道說,CMSE 已經終止了天宮一號的資料收集活動。此外,CMSE 官員解釋說,與太空實驗室的遙測鏈路已失效,這似乎註定了該飛行器未來會不受控制地墜落。

多曼說,他的觀察支援這種迫在眉睫的情況。對於位於華盛頓特區的保守派智庫傳統基金會亞洲研究中心的高階研究員程迪安來說,這也有道理。[從太空不受控制墜落的 6 大航天器]

程迪安說,令他驚訝的是,中國航天部門甚至在其執行壽命似乎已經結束的情況下,也沒有確切宣告天宮一號何時返回地球。

程迪安告訴 Space.com:“這似乎表明它不是在受控的情況下脫離軌道的。這就是暗示。”

程迪安說,無論太空實驗室的真實狀況如何,都存在一些有趣的含義。

程迪安說:“當您讓一些較大的物體脫離軌道時,您會採取'最佳實踐'政策,進行受控重返大氣層。事實上,這將是對中國是否會在其整個太空計劃中更加開放的有趣考驗。”

程迪安說,向世界提供 8 噸太空硬體何時何地將返回地球的想法,“將符合更加開放的太空政策……坦率地說,這將是一種負責任的行為。”

其他可能性

其他專家警告說,這種猜測並不意味著天宮一號肯定失控了。

分析圖形公司研究部門空間標準與創新中心(CSSI)的高階研究天體動力學家 T.S. 凱爾索說:“這似乎是無事生非。”

凱爾索繪製了天宮一號從發射後不久到最近的時間的高度歷史。他告訴 Space.com,中國太空實驗室的軌道在 2015 年 12 月中旬相對較近的時間進行了再次加速。

凱爾索說:“那次再加速使其高度高於任務中的任何時候。”

凱爾索說,他沒有“任何直接的方法來衡量”天宮一號的穩定性。“但我們可能會看到高度下降速度——再加速之間的斜率——如果它正在翻滾,就會增加,因為空間站的阻力會更大,”他補充說。“相反,我們看到近年來高度下降速度最慢——與較高高度下較低的阻力一致。”

凱爾索說,他對資料的解讀表明天宮一號處於休眠狀態但很穩定。

凱爾索說:“因此,這可能就是中國沒有回應的原因……他們可能不明白為什麼他們需要回應。” “我想我希望看到一些非常具體的資料,名義上涵蓋了天宮一號本應穩定的時期,以表明它現在不受控制,然後再對此進行過多的解讀。”

根據最新的跟蹤資訊,如果沒有對中國飛行器進行進一步的再加速,“我們預計天宮一號將在 2017 年底左右重新進入大氣層,”凱爾索說。

如果中國確實控制著太空實驗室,為什麼讓它留在軌道上,而不是立即將其推回地球?

多曼說:“有人提出,”中國沒有讓天宮一號重新進入大氣層的原因是,空間站的燃料不足,中國正在等待自然衰減到更低的軌道,然後才能進行燃燒以使空間站降落。”

下一步行動

與此同時,中國計劃在今年 9 月發射天宮的繼任者天宮二號。一個月後,載人神舟十一號任務計劃與天宮二號對接。

2017 年,中國機器人貨運飛船天舟一號的首飛將與天宮二號對接。這艘補給船將由長征七號火箭發射升空,長征七號火箭是計劃今年首飛的新型中國火箭。

中國官方新華社報道說,中國60 噸級中型空間站的核心艙——計劃於 2018 年左右發射——將命名為“天和一號”,這是中文中“銀河”的意思。

新華社報道,中國航天科技集團公司的王忠陽表示,稍後將發射兩個太空實驗室並與天和一號對接。新華社報道說,王忠陽補充說,空間站的建設“預計將在 2022 年完成”。

王忠陽指出,中國還打算在空間站投入執行後不久發射一個類似於 NASA 標誌性的哈勃太空望遠鏡的太空望遠鏡。據新華社報道,該望遠鏡將“位於單獨的太空單元中,並與空間站共享軌道”。

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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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