火箭残骸?这些知识你要了解!『太空科普』
摘要:关于长征五号B运载火箭残骸的相关问题引起热议……

前不久,

长征四号丙运载火箭发射时就有钛粉问道:

图中掉落的白色碎片是什么

为什么火箭会“掉渣”

近日,

又有关于长征五号B运载火箭残骸的相关问题引起热议


今天,关于“火箭残骸”的科普来了!

满满都是干货,请注意查收!



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众所周知,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、终结。
国内外现役运载火箭通常都是多级火箭,除了与卫星相连的末级火箭,其余结构体包括助推器、子级乃至整流罩,在发挥完各自作用后,都会在火箭飞行的不同阶段分离、掉落。而这些在飞行过程中与有效载荷脱离的部分都称之为残骸
可以说,除开有效载荷,其余部分几乎都是燃料和火箭残骸。

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火箭的残骸分为很多种,按照整个发射过程可分为以下几种:
首先是大家最容易看到的一部分残骸,也是文章开头钛粉问道的“白色渣渣”,它是覆盖在火箭整流罩上的保温层。
因为整流罩中的有效载荷和设备要在适当的温度中保持工作状态,而发射场昼夜温差大,所以需要保温层。由于保温层是泡沫,且设计有迎风面,一旦火箭发射开始振动,且速度大,泡沫保温板就会掉落,成为火箭残骸之一。

from clipboard火箭发射三分钟后逃逸塔、一级火箭和助推器等部分就会相继与火箭主体分离。它们就是返回地球的火箭残骸。

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火箭入大气层后,火箭二级继续完成推动任务。它分离时其实有足够的动能环绕地球,但稀薄的大气还是会有阻力,往往火箭二级被抛弃后也会返回地球,这就是另一种火箭残骸。
还有一种火箭残骸出自于很多高轨卫星,运送它们的火箭还有第三级等结构,此时卫星和火箭分离时轨道已经非常高,这时分离的火箭残骸已经不能返回地球。


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这么多不同的残骸怎么处理呢?会不会有危险?
对于出大气层前掉落的残骸,火箭设计师会在发射前,精准计算出落区范围,会有专人提前完成落区实地勘察和人员疏散,不会造成人员伤亡。在内陆的酒泉、太原、西昌发射场在发射时就会考虑到这批残骸对地面的破坏力,在这里发射的火箭落区,大多位于内陆,在有条件的情况下,火箭发射后都要回收这些残骸。而在沿海的文昌发射场就能让这部分残骸掉进公海中,不会造成任何的威胁。同时也会有相关人员监测任务海区。

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对于二级火箭残骸,这是一种无控离轨方式,它们运转在低地球轨道上,在大气边缘气体的阻力作用下,越转越慢,越来越低,经过一段时间后最终再入大气层。它们没有任何的防热措施,再入大气层后,一方面火箭残骸会以很快的速度下落,另一方面大气层空气稠密。由此就会造成摩擦,把火箭残骸在大气中焚毁。

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如果这类残骸已经进入太空、距离地球较近,一时半会儿回不来,则可以采取人工干扰的方式进行一处。可用小型航天器靠近火箭残骸,利用鱼叉法、网捕法、太阳能光帆、拖拽法等将其拖入大气层焚毁。

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包括中国在内,世界上负责任的航天大国都会对火箭末级进行“钝化”处理,简单地说,就是将剩余的燃料、高压气泄出,让电池自己短路,彻底消除火箭末级“自爆”危险。
第三种火箭残骸,这些残骸在遥远的太空,把它们带回地球回收成本太高。同时为了不占用宝贵的轨道资源,这部分残骸只能自主用剩余的燃料,拼尽一切力量逃离地球,奔向深空。现在有很多太空中的火箭残骸已经无法追踪,一直在太空中漫游,有的甚至已经到了相对地球的太阳系另一面了。

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长征五号B运载火箭残骸在这里就是指的第二级火箭残骸。事实上,对于长征五号B运载火箭残骸的重返大气层问题,中国航天机构和专家都曾出面进行过解释。
据航天专家邢强博士介绍,火箭本身结构是“皮薄馅多”,内部燃料在发射过程中消耗后,剩余的火箭壳体质量并不大,而且以铝合金为主的壳体很容易在大气层中焚毁。
因此与空间站或大型卫星相比,火箭残骸对地面造成危害的可能性很小。同时它的飞行轨迹也并非媒体报道的“不受控”,而是经过精密计算,并利用火箭钝化技术,有意缩短在轨飞行时间。
5月7日,外交部发言人汪文斌也表示,火箭末级再入大气层烧蚀销毁,这是国际的通行做法。4月29日,长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入了预定轨道。中方高度关注火箭末级再入大气层的情况。据了解,该型火箭采用特殊的技术设计,绝大部分器件将在再入过程中烧蚀销毁,对航空活动及地面造成危害的概率极低。

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batty 2021-05-14 00:10
了解了
GeoData 2021-05-12 09:48
涨知识
新手78020 2021-05-12 02:08
学习了
大杨树 2021-05-12 00:06
涨知识了
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