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(shí)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(zhù)哪些困難和意義？光明日報記者邀請航天科技集團五院天舟二號貨運飛船總體主任設計師楊勝為大家揭秘。

　　“對在軌航天器來(lái)說(shuō)，一旦撞上10厘米以上的空間碎片很可能就是滅頂之災。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(shí)會(huì )嚴重影響在軌飛行任務(wù)甚至導致任務(wù)失敗。”楊勝強調。

　　然而，空間碎片的治理卻非常困難。據悉，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(mǎn)后，按照國際慣例實(shí)施離軌操作，既可以減少空間碎片的數量，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任和擔當，樹(shù)立負責任大國形象的重要選擇。”楊勝表示。

　　低軌道上的衛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(shí)，受大氣阻力或控制系統作用，軌道高度會(huì )迅速降低，氣動(dòng)作用加劇，此時(shí)可以認為航天器再入大氣層。

　　楊勝介紹，低軌航天器再入大氣層時(shí)，會(huì )以每秒8千米的速度快速飛行，此時(shí)在氣動(dòng)熱和氣動(dòng)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(lái)的風(fēng)險，對近地大型航天器實(shí)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(shí)驗室、歐洲的ATV等，均在任務(wù)末期通過(guò)受控再入的方式成功脫離軌道并隕落于安全區域。安全區域一般選擇在南太平洋無(wú)人區域，那里少有飛機和輪船經(jīng)過(guò)，是國際上通用的低軌航天器再入‘墳墓’。”

　　我國在2017年、2019年相繼實(shí)施了天舟一號和天宮二號的受控再入任務(wù)，當時(shí)為了降低地面風(fēng)險，均采取了軌道、姿態(tài)機動(dòng)以控制再入落點(diǎn)。“此次天舟二號貨運飛船的受控再入過(guò)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(diǎn)橢圓軌道；第二次是將近地點(diǎn)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(méi)有燒毀的則進(jìn)入預定落區，最終順利完成任務(wù)。”楊勝解釋說(shuō)。

　　如今，天舟二號已圓滿(mǎn)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”。