亚搏体育电子官网-揭秘:火箭发射成功后残骸去哪儿了?

亚搏体育电子官网-揭秘:火箭发射成功后残骸去哪儿了?央视新闻客户端5月15日消息,5月5日18时00分,长征五号B运载火箭在我国文昌航天发射场首飞成功,将新一代载人飞船试验船,以及柔性充气式货物返回舱…

亚搏体育电子官网-揭秘:火箭发射成功后残骸去哪儿了?

央视新闻客户端5月15日消息,5月5日18时00分,长征五号B运载火箭在我国文昌航天发射场首飞成功,将新一代载人飞船试验船,以及柔性充气式货物返回舱实验舱的组合体,送入了预定轨道。

长5B首飞备受瞩目,除了首飞成功不负众望,很多发烧友还很关注它的后续情况。火箭发射成功后去哪儿了?为什么很长时间后才掉下残骸?啥是钝化?网络上众说纷纭,到底正解是什么?

央视新闻特邀航天科普专家钱航博士,为大家揭秘火箭发射之后的那些事儿。

5月5日18时00分,长征五号B运载火箭在我国文昌航天发射场首飞成功。人民视觉 图

火箭的使命你知道吗

火箭的自我牺牲,换来了卫星的一次又一次飞天,托起了人类一个又一个太空梦想。

火箭的使命就是把有效载荷送到既定位置,有效载荷到站,火箭的使命也就完成了。

牺牲自己,成全他人,说的就是火箭本箭。这个过程包括火箭的各个部分完成加速使命后一节节地分离,有的坠落地面,有的坠入大海,还有的进入了更遥远的太空。火箭飞行过程中掉下来,即分离出来的部分就是残骸。

残骸去哪儿了

按照火箭残骸的产生过程,它的残骸大致分为三类:

第一类残骸是在火箭发射后几乎马上就会重新返回地面,甚至在火箭刚开始呼啸震动时就开始“掉渣”。

第二类,是我们常说的残骸,指的是火箭上升过程中坠落回地面的重残骸。以我国载人航天所使用的神箭长征二号F运载火箭为例,在发射后三分半钟内,火箭的逃逸塔、助推器、一级火箭、整流罩等重要组成部分会相继程序分离,由于再入速度也相对较低,因此残骸会回到地面预定范围内。

为了避免这部分残骸对地面人员安全和重要设施造成影响,因此一般会通过制导方案设计,对火箭发动机关机条件进行规划,控制残骸落入指定的范围,甚至应用精确落点的控制技术,对残骸进行可控回收。

我国三大传统发射场——酒泉、太原、西昌都位于内陆,每次发射后都需要回收这一批残骸。而在我国的新发射场——文昌发射场,它位于海南省,也就是在海边,我国新一代的大型中型火箭(CZ-5、CZ-7)就在这里发射。每次发射完火箭的这部分残骸都直接掉到公海里,不会造成任何的威胁,所以也就不用回收了。

第三类残骸,当我们看到火箭发射直播时听到“星箭分离”,指的是火箭成功将卫星送入预定轨道而与卫星分离了,这部分是火箭的末级(或上面级)也就是最后一级和卫星分离。此时,火箭末级本身也达到了入轨速度,分离后和卫星处于同一轨道中。

运载火箭在36000公里的地球同步转移轨道发射卫星时,其末级可能在轨“飘”数年甚至数十年之久;

运载火箭在400公里左右的近地轨道发射卫星时,其末级在星箭分离后会在轨“飘”数日到数月后,再入大气层;

运载火箭在700公里左右的太阳同步轨道发射卫星时,末级则可能永远“飘”在该轨道上。

以长征五号B(CZ-5B)火箭为例, 它将有效载荷送入的是近地轨道,在不到一周时间内,火箭残骸再入大气层焚毁。

火箭末级会对卫星造成危害吗

很多人会有疑问,在轨飘浮的火箭末级会对卫星造成危害吗?为了避免对卫星工作造成威胁或与卫星发生碰撞,火箭末级一般都有钝化处理和离轨措施。

“钝化”就是让火箭变得“不敏感”,将火箭末级剩余的燃料泄出,让电池自己短路,彻底消除火箭末级“自爆”的危险。对轨道高度较低的火箭,利用大气阻力效应衰减轨道,使火箭末级残骸自然陨落是一种国内外通行、最为经济的方案。每年有大量各国运载火箭末级残骸通过这样的方法再入大气层,这也是一个航天大国负责任的表现。

此次长征五号B运载火箭星箭分离预定轨道在距地面200公里左右,对失去动力的火箭来说,再入大气层返回地球是肯定的。

不过我们不用担心这部分火箭残骸造成的威胁,它们没有任何的防护措施,其再入速度至少为第一宇宙速度量级(7.9公里/秒),与稠密大气剧烈摩擦会在天空中变成美丽的流星,而绝大部分焚烧殆尽。

幸运的话,抬头看到的流星,也许就是某个“成全他人”的火箭英雄呢。

(原题为《你知道吗:火箭发射成功后去哪儿了?》)