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本月早些时候发射的一枚长约100英尺的中国火箭可能会在周一某个时候坠入地球大气层,成为几十年来以不受控制的方式脱离轨道的最大质量的物体。
中国长征5B火箭的核心级预计在在轨近一周后将在没有制导的情况下返回地球。长征5B火箭于5月5日发射,搭载了中国下一代乘员太空舱的原型。
根据美国军方的跟踪数据,截至周六,火箭级在高度在94英里(152公里)到167英里(270公里)之间的椭圆轨道上绕地球飞行。跟踪轨道上物体的美国军方周六发布的一项预测预测,火箭将在格林威治时间23点35分(晚上7点35分)之间的24小时内重返大气层。美国东部夏令时)周日和格林尼治标准时间2335(下午7:35。美国东部夏令时(EDT)周一。
但失控的再入很难预测,随着地面雷达继续跟踪长征5B火箭在轨道上的身体,预测可能会发生变化。大气阻力和太阳活动的变化可能会提前或推迟重返大气层的时间。
根据美国航空航天公司(AerSpace Corp.)的说法,预测重返大气层时间的一分钟误差就会使潜在坠落碎片的位置改变近300英里(约合500公里)。
长征5B火箭体的轨道飞行在北纬和南纬41.1度之间,这意味着重返大气层可能会发生在北边的纽约市周围,或者南边的新西兰惠灵顿。
美国联合部队太空部件司令部发言人科迪·奇利斯少校周五表示,美国航天部队第18空间控制中队正在跟踪中国长征5B火箭机体。奇利斯在回答SpaceFirst Now的询问时说,这个物体大约有20米见方。
长征5B火箭的核心级长约100英尺(30米),宽约16英尺(5米)。
在5月5日发射期间,核心级含有超冷液氢和液氧,为火箭的两个YF-77发动机提供燃料。四个液体燃料助推器聚集在核心级周围,在升空大约三分钟后离开火箭,进入南中国海。
在坦克空空如也的情况下,长征5B的核心级的质量约为20吨。中国官员尚未公布确切的质量数字。
追踪全球卫星和发射活动的美国哈佛-史密森天体物理中心(Harvard-Smithsonian Center for AstroPhysical)天文学家乔纳森·麦克道尔(Jonathan McDowell)表示,这使得长征5B核心级成为自1991年苏联Salyut 7空间站以来最大的失控重返大气层的物体。
核心级比过去十年中在没有导航的情况下坠入地球大气层的其他著名卫星更大,比如中国的天宫一号空间实验室,俄罗斯失败的火卫一-格伦特火星探测器,以及美国国家航空航天局(NASA)的UARS大气研究卫星。它的质量大约是NASA的天空实验室空间站的四分之一,1979年,当它在澳大利亚上空坠落到地球上时,登上了头条。
报废的卫星和旧的火箭级定期重新进入大气层,但质量超过几吨的物体重新进入大气层的情况很少见。
目前还没有太空垃圾坠落造成人员伤亡的报道。美国国家航空航天局(NASA)在2011年计算出,有人被UARS卫星碎片击中的可能性为1/3200,这颗卫星的质量不到长征5B核心级质量的三分之一。目前还没有长征5B的伤亡风险估计。
2016年,中国长征七号火箭的上级-大约是长征5B核心级质量和大小的三分之一-穿过了美国西部的大气层。重返大气层的过程被视频捕捉到。
长征5B火箭主体主要由空心推进剂箱组成,火箭的大部分结构预计将在重返大气层期间烧毁。但有些碎片,比如火箭两个主发动机的密度较高的部分,可能会在坠落到地面后幸免于难。
太空机构、发射运营商和卫星公司经常试图引导用过的火箭级和老化的卫星重返大洋,降低碎片坠落到人口稠密地区的风险。
在长征5B的情况下,核心级将其有效载荷-中国机组太空舱原型-送入低空轨道。重型长征5B的设计目的是在没有上层的情况下直接将有效载荷注入低地球轨道,这意味着核心级也会最终进入轨道,而不是立即在预定的下落区返回地球。
中国计划在2021年和2022年再发射至少三枚长征5B火箭,为该国规划中的空间站提供模块,因此预计未来几年还会有更多失控火箭重返大气层。
在2018年天宫一号空间实验室在没有制导的情况下重新进入大气层后,中国于2019年对后续的天宫二号航天器进行了受控脱轨。
从轨道重新进入大气层的最大人造物体是俄罗斯的和平号空间站,该空间站于2001年在南太平洋上空进行了一次有导引的再入。美国国家航空航天局(NASA)和俄罗斯航天局计划最终在国际空间站使用寿命结束时实施受控重返大气层。
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