作者:瀚海狼山
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4月1早上8点以后,天宫一号在中国上空划出一道美丽的弧线后,在南太平洋顺利落幕,变成了绚烂而壮丽的太空烟火,向我们做最后的道别。
轨道高度在500公里以下的航天飞行器,都会最终坠落地球。因为大气层的上限高度,在强烈太阳风的吹动下,会瞬间上升到500公里以上。虽然只有为数不多的大气离子被吹到这个高度,仍然会对低轨道航天器产生强烈的摩擦减速效应。而太阳风本身若与航天器的轨道方向相反,也会产生察觉不到的减速效应。因此低轨道航天器的轨道下沉幅度是十分明显的,可以达到每天下沉几十米甚至到上百米的速率,一年的时间积累下来,就会轨道下沉惊人的几十公里。
明明知道低轨道下沉速度这么快,为何绝大部分长时间运行的载人航天器,还要选择运行在距离地面500公里以下,350公里以上的“舒适轨道”呢?
这个秘密,就在于地球磁场具有屏蔽高能太空辐射的作用,这个屏蔽范围叫做“范阿伦区”。越到高空,人体受到的来自太空的辐射量越大。
例如乘坐民航飞机在万米高空飞行2小时,就等于在地面生活1个月所受到的天然太空辐射量。而到了几百公里高度的大气层外,人体受到的来自太空的辐射量,更是成指数提高。太空中还有能量极大的宇宙射线,对人体和设备都是非常危险的。空间站、航天飞机等载人航天器,需要长时间在外太空运行,因此减少辐射量对人体的危害是必须要提前考虑的重要内容。除了飞船本身带有屏蔽层外,更重要的,是利用地球天然磁场对外太空辐射和宇宙射线的偏转、屏蔽作用。
经过早年的卫星测量,专家发现,当距离地面高度500公里以上,地球磁场强度将迅速减弱,对太空辐射和宇宙射线的屏蔽作用将大大下降。最有效的屏蔽区,还是在500公里以下的区域;而大气层的正常最大高度上限在200公里左右。因此500到350公里的高度,就成为长时间绕地载人航天器的理想轨道高度。美国航天飞机、国际空间站、中国的天宫一号、二号,以及中国未来的大型空间站,都普遍选择400公里左右的最佳轨道高度。
在400公里轨道的载人航天器,要想克服每天几十米的轨道沉降,只能靠有航天飞机或者货运飞船对接停靠时,用剩余的燃料,把联合体“推上一阵”来提高轨道高度。一旦长时间没有对接体来助推,这些载人航天器和空间站,一般是没有自有燃料来维持高度的。
目前国际空间站的总重量已经增加到400吨以上,仅仅靠少量的货运飞船的剩余燃料来定期助推,已经属于力不从心。而推力更大的美国航天飞机,早已经全部退役,国际空间站在未来5年内报废坠落,也已经是命运注定。
中国的天宫一号,是总质量只有8.5吨的实验性单舱段小型空间站,设计寿命只有2年,在发射后已经完成了全部目标任务,又超期服役了好几年,远远超过了当初的设计寿命。到今天最终坠落地球,也是非常正常的事情。但是让人惊讶的是,西方炒作天宫一号的自然坠落,到了匪夷所思的程度。去年以来,在西方主流媒体上几乎是天天在炒,一会预言要砸在美国,一会又预言要砸在欧洲,给人感觉随时会砸在所有西方人家的后院一样,弄的人心惶惶。
其实,仅仅8.5吨的载人飞行器,也就一颗普通大型卫星的体量,即使坠落在陆地上,也不会有多少残片;砸中人体或者房屋的概率,小到可以忽略不计。这类载人航天器的坠落,不是第一回,更不是最后一回。真不明白他们为何大吵大叫,难道就因为这是中国的第一个载人空间站?难道是出于对中国航天发展的羡慕嫉妒恨?
天宫一号是从酒泉发射的,因此他的轨道范围,只会在北纬40度和南纬40度之间往复运行,坠落范围也不会超出这个纬度的限制。
天宫一号已经安全坠落在南太平洋这个最辽阔的无人区,不会产生任何危害,这既体现了中国航天的负责任态度,更展现出中国的太空技术实力!西方一度声势浩大的炒作和鼓噪,只能算是“惊起蛙声一片”,到现在也该都消停了吧!
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