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天宫一号即将坠毁,为什么国际空间站这么多年不坠落?
天宫,空间站,轨道天宫一号即将坠毁,为什么国际空间站这么多年不坠落?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
问题补充: 近日,据中国载人航天工程办公室透露,中国“天宫一号”空间站现在轨道高度为216.2公里,即将坠入大气层烧毁。
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
天宫一号坠毁,为什么国际空间站这么多年不坠落?当然是因为国际空间站经常抬高轨道的原因,而相比之下天宫一号自寿命期满后不能抬高轨道,进入轨道衰减期自然坠落。为什么是这样呢?原因有三。
第一个原因:初始设计目的和使命不同
咱们国家设计发射天宫一号的目的很明确,那就是为了验证和掌握载人航天三大技术之一的空间交会对接技术,它的任务是作为空间交会对接的目标飞行器,完成在轨交会对接实验;保障航天员在轨驻留期间的工作和生活;并初步建立短期有人照料、长期无人独立可靠运行的空间试验平台。并不是为了长期载人的空间实验平台。因为那时咱们国家载人航天所需的技术还没有全部掌握或不成熟。所以天宫一号还不是真正意义上的空间站或实验室,在设计上着重突出对接功能的可靠性,在此基础上再兼顾其它。结构功能相对简单,规模上相对偏小,只有8吨多。寿命设计思路是完成任务寿命终结时受控离轨再入大气层烧毁,设计寿命仅2年。
相比之下国际空间站的建立目的就是作为正式的长期载人的空间站,是由美俄等十六国家共同建造的,规模宏大,有13个舱,重423吨。技术上完全成熟。拥有至少五个对接口。可以和多个载人飞船、货运飞船以及航天飞机对接。而建造目的就是让国际空间站作为科学研究和开发太空资源的手段,为人类提供一个长期在轨道进行对地观测和天文观测的机会。从1998年开始建造到2011年历经13年建成,设计寿命从建成后算共10一15年,初步预计2020年寿终正寝。有成员国还想延长到2028年。不过它的最终命运也和天宫一号一样,要再入大气层烧毁坠海。避免成为太空垃圾。由上所述,尽管两者都处在400公里以下的近地轨道,都面临着轨道衰减,但由于设计目的和使命不同决定了国际空间站要随时抬高轨道避免坠落。
第二个原因:天宫一号没有设计“太空加油”装置,不具备推进剂补加能力
众所周知由于大气层的阻碍作用,航天器的轨道会衰减降低,所以必须随时启动轨控发动机燃烧推进剂抬高轨道,但推进剂很容易消耗,必须随时补充,这就要利用货运飞船进行定期推进剂补加,可当初设计天宫一号时我国并没有掌握这个技术,因此天宫一号上没有设计“太空加油”装置,这些装置分别安装在飞船和空间站的对接机构上,工艺复杂,必须提前在地面设计安装上。由于天宫一号不具备推进剂补加功能,所以在太空中只能依靠自身携带的燃料以及神舟载人飞船的帮助,
但神舟飞船在天宫一号任务完成后,天宫一号也到了设计寿命晚期,因此我国决定不再发射神舟载人飞船与天宫一号对接。所以剩下来只能靠天宫一号自身有限的燃料维持轨道。相比之下国际空间站拥有多个推进剂补加对接装置,有多个国家和私营的多个货运飞船对其进行定期补加推进剂。有时还利用美国的航天飞机和俄罗斯的联盟载人飞船来抬高轨道,所以尽管国际空间站轨道高度每天下降65米,但它能随时抬高轨道。
第三个原因:天宫一号在超期服役期间出现功能失效的工程事件
天宫一号2011年9月29日发射,2013年9月29日设计寿命到期,但当时各方面状态良好,推进剂量充足,所以并没有对它实施受控离轨再入大气层烧毁坠海,而是让它继续拓展各种空间技术和科学实验,对地观测实验和积累长期运行经验,2016年3月21日中国载人航天工程办公室宣布,天宫一号在正常工作1630天之后的2016年的3月16日出现功能失效,正式终止数据服务。因此当天宫一号轨道出现明显衰减之时,地面无法指令它启动轨控发动机燃烧推进剂抬高轨道,即使它可能还有推进剂。所以功能失效也是导致它不能继续留在轨道的原因。并且因为它的失效,我们也无法和它对接神舟飞船来抬高它的轨道,再说任务目标已完成,实在也没必要耗费大量资金去挽救功能简单且只用于交会对接的航天器。
相比之下国际空间站是桁架结构,每个舱段是挂在桁架上的,且各自大都能独立运行,一旦一个舱段出现故障也不影响整体的寿命,且国际空间站长期有人也能及时维修排除,
需要什么器件可以用货运飞船从地面运到空间站。所以它的寿命可以随时延长,只不过是费用多少的问题,这也是到现在也没决定到底延长到何时的原因。
最终天宫一号进入轨道衰减期后最终必定再入大气层烧毁坠海,结束它辉煌的一生,这也是我们国家的最终愿望――避免成为太空垃圾。
好了,以上就是我的回答,欢迎评论。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
2018年4月2日,根据中国载人航天办公室的消息,天宫一号于当天早上8点15分坠入大气层中,其大部分部件将会在大气层中烧毁,结束了其2378天的服役生涯。那么,同样是作为空间站,为什么天宫一号坠毁了,而国际空间站却一直能够正常工作呢?
图为天宫一号
首先,天宫一号与国际空间站的设计理念不同,天宫一号发射的目的是为了验证我国建造空间站的可能性,并为以后的空间站建设累积经验。另外,天宫一号其本身的设计就是为了测试太空对接,没有考虑到为航天员提供长时间的在轨停留,因此本身的实验意义较大。再加上天宫一号的设计寿命较短,因此天宫一号并不会向国际空间站那样长时间在轨飞行。
图为国际空间站
第二,国际空间站是为了能给航天员能够在一个在太空中长时间停留的场所而设计的。其内部设施非常完善,即使与一个或多个舱室出现问题,也能保证空间站整体的稳定性。特别是国际空间站是可以进行燃料补充的,即使没有地面指挥中心的控制,其也能依靠自身动力进行运作。而我国的天宫一号由于当时的技术限制,并没有燃料补充接口,因此无法自行调整轨道,最后随着飞行高度的不断降低,只能被地球引力场捕获。坠入大气层。
图为我国未来空间站设想图
虽然天宫一号已经坠入的大气层,但国际空间站的寿命在2020年也要到达极限了。而困扰西方诸国的最主要问题是,目前的西方没有充足的资金去建设一个新的空间实验室,而我国的天宫二号已经入轨,很快将会投入工作。届时,曾经高傲的西方国家将不得不寻求与我国共同合作,解决太空探索的问题。
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