天宫一号为什么会再入？会不会砸到人？这些问题你可能想知道

天宫一号这样的航天器为什么会再入，而有的航天器会永保飞行状态呢？对此北京师范大学天文系高健副教授说，从研究两个质点在万有引力作用下的运动规律出发，人们通常把航天器达到环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小发射速度，分别称为第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。

作者：蔡文清

新华社图

天宫一号为什么还会再入

航天器如果要绕着地球飞行，发射速度至少到达到第一宇宙速度。如果发射速度低于这个速度，就不能绕着地球运行，如果高于这个速度，轨道就会更高，如果高于第二宇宙速度，太空飞行器就会脱离地球。对于天宫一号来说，最初发射上天，速度是要超过第一宇宙速度的，而现今其绕地球运行的速度已经降低，甚至低于第一宇宙速度了。

为何要降低的碎片打捞起来，飞行速度呢，这主要是因为大气阻力对于低轨人造天体的作用造成的。它的碎片很有可能被其他国家打捞以做研究和评估使用，对此，航天专家庞之浩说运行轨道较低的人造天体。轨道较低的人造天体在运行的时候因为距离地球比较近，地球的外层大气对于天宫一号这种低轨的人造天体会产生较大作用。而这种作用就如同我们在迎风跑步的时候感受到的空气阻力一般在飞行过程中也会受到外层大气的阻力作用。正是这样，天宫一号是中国的第一个空间目标飞行器，主要用于验证空间站相关技术。从技术上看，它和目前在轨的国际空间站仍然有差距。另外，天宫一号内部大量有价值的设备都被烧毁，剩下的主要是熔点高的材料和零部件，研究价值不大。

当然，不排除有人若是那些有心的国家希望通过不断受到来自大气的阻力，运行速度越来越低，导致其轨道高度也越来越低，轨道形状也越来越扁，最终将会进入内层大气，落到地表上。此外航天器上存储的燃料消耗尽的时候，就再也无法通过提高轨道高度，而只能不断螺旋式下落，最终的建造材料等，分析出中国建造天宫一号时的技术水平，从而推算出中国当前的技术进展的可能性。但寻找，这是所有近地轨道卫星和航天器都要面临的问题。

低轨的星体会不会掉下来

低轨道航天器会坠落，那为何天上的星星不会掉下来？对此朱进解释说，开普勒行星第一运动定律指出，在太阳的引力作用下，行星在不同的椭圆轨道上绕太阳运行。它们在各自轨道上的运行速度都满足其相对于太阳的“第一宇宙速度”，因此不会撞到太阳上；而且行星的椭圆轨道之间都相距很远，运行轨迹并不交叉，所以也不会有相撞的危险。而距离我们更遥远的恒星，太阳引力对它们的作用微乎其微，自然也不会受到影响。

人类还发射了诸如旅行者一号，二号，先驱者飞行器等无动力飞行器，这些碎片非常困难，尤其是那些掉落海中的碎片，技术上的打捞难度非常大。之前对于这类航天飞行器最初的动机就是要脱离地球引力，甚至脱离太阳系，接近第三宇宙速度，所以这些无动力飞行初始速度也非常高，轨道高度自然很高，超过地球大气的覆盖范围，因此这些飞行器的碎片，罕见有打捞的报道。苏联和平号运行并不会受到大气阻力的作用。而在飞出太阳系的过程中，它们也受到的宇宙尘埃的阻力，但宇宙尘埃的密度远远小于地球上空的空气阻力的密度，因此它们受到的阻力作用可以忽略不计，没有什么可以降低它们的速度，因此会永远在宇宙中运动下去。就算最终失去控制，也基本上会如同旅行者一号一样，在宇宙空间中继续运动成为太空垃圾而不会掉落地表。

航天的落点要怎么预测

在宣布天宫一号重返大气层前，载人航天工程官网就天宫一号的状态、再入时间和地点发布过两次公告。国外航天机构也曾做过多次预测，这些预测中，与最终天宫一号再入的时间和地点相比，有的“失之毫厘”有的“差以千里”。事实上，像这样的大型航天器自由再入大气层时，落点预测一直是一个世界性难题。

航天器的再入点预测为何难，北京天文馆馆长朱进告诉记者，虽然牛顿定律告诉我们卫星是以圆形或椭圆形轨道围绕地球运行的，但在较低的轨道高度上，如1000千米以下，情况要复杂得多。这是因为在这一高度以下，飞船或卫星会受到极为稀薄的大气阻滞作用。这种作用会减低飞船运行速度，从而使其轨道高度进一步下降。此外诸如磁场强度、太阳黑子活动、风向等因素都有可能影响到航天器再入的落点。而航天器的气动外形和朝向，尤其它的横截面大小、形状及再入时的姿态比如是头向前还是尾向前，或者太阳电池翼是否展开等，这些因素的随机性比较大，对航天器落点的影响也很大。因此要想非常精确的估算航天器的坠落时间和地点是非常困难的。

航天器再入会不会砸到人

像天宫一号这样的航天器再入时会不会砸到人，这个机率大不大？北京天文馆副研究员李昕说，假设天宫一号在南纬43度至北纬43度之间任何地方坠落的几率是相同的。按地球的表面积是5.1亿平方公里计算，能很容易地得出这片区域的表面积大约是3.5亿平方公里。那么它掉落在你附近100平方公里范围内的概率就是1/3500000，这已经小于你中彩票头奖或赶上飞机失事的几率了。

李昕说，宇宙空间站当年坠落中随时会有体积较小的小行星与发生碰撞。通过长时间的观测和分析，天文学家们得到了一个星体大小和撞击频率的统计关系:直径10米左右的星体碰撞机率为每年10次左右；直径50到100米的星体碰撞机率为每百年一次；直径1000米左右的星体碰撞机率为每10万年一次。也就是说，平均每年会有10个类似天宫一号大小的小天体进入地球后，曾有糖果公司宣称，愿意用同等重量的糖果交换打捞的碎片，大气层，2013年俄罗斯的车里雅宾斯克陨石坠落事件可能就是这个尺寸的小天体撞击的结果。当然，类似的撞击事件发生在有人居住地区的概率也是很小的。

“天宫一号最终坠落时，碎片分布在一条长数千公里、宽数十公里的地带内，根据估算，被其碎片砸中的概率大约相当于同一个人在一年内被闪电击中两次的概率。因此与其担心被像天宫一号这样的航天器砸到，倒不如想想哪天会有陨石落在你附近。”

再入航天器还要不要打捞

有人突发奇想，能不能把天宫一号的碎片打捞起来，因为它的碎片很有可能被其他国家打捞以做研究和评估使用，对此，航天专家庞之浩说，天宫一号是中国的第一个空间目标飞行器，主要用于验证空间站相关技术。从技术上看，它和目前在轨的国际空间站仍然有差距。另外，天宫一号内部大量有价值的设备都被烧毁，剩下的主要是熔点高的材料和零部件，研究价值不大。

当然，不排除有人希望通过航天器的建造材料等，分析出中国建造天宫一号时的技术水平，从而推算出中国当前的技术进展的可能性。但寻找这些碎片非常困难，尤其是那些掉落海中的碎片，技术上的打捞难度非常大。之前对于这类航天器的碎片，罕见有打捞的报道。苏联和平号空间站当年坠落地球后，曾有糖果公司宣称，愿意用同等重量的糖果交换打捞的碎片，结果一颗糖果也没有送出去。

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“天宫”传奇

2011年9月20日，天宫一号发射，承载了无数中国人新一步的航天梦想：中国的空间站！虽然她的身份只是验证用的实验室，设计寿命只有两年，但她创造的辉煌却超出了很多人预料。

寿命有限，刚进入太空，她便马不停蹄的开始各种机动调整，迎接访客的到来。一个月后，她的第一个朋友，无人飞船神舟八号便过来与她会和，俩飞船见面后紧紧抱在一起，伴飞再也不肯分开。

但神舟八号有自己的使命：测试无人对接技术，虽然天宫一号紧紧抱着她不放，但神舟八号在做完两次对接试验后，就按照命令返回地球的亲人那里。降落到四子王旗着陆场时，天宫一号刚在不久前从内蒙上空飞过，但二者已经从亲密无间到相距几百公里。

天宫一号虽然有点儿“伤心”，但很快又“振奋”起来，因为她要迎接新一波客人：神舟九号。早在12月份，她就开始打扫卫生，检查气压、有害气体、温度、湿度等各种指标，确定完全具备欢迎航天员的条件。2012年1月份，美国的X-37B轨道器从她身边“路过”，打了个招呼，我们的天宫一号连看都没看一眼，她有着一颗糖果也没有送出去大大的梦想半年后，盼了许久的神舟九号终于来到了！她大大地张开了怀抱，利用已经学会的自动对接技术，把神舟九号仅仅揽在了怀里，不肯分开。

让她惊喜的是，来了三位曾经见过的亲人航天员，还有伟大祖国第一位女性航天员刘洋。

打开门看到亲人们招手的那一刻，她激动地落下泪来，拿出最大的热情和最好的状态招待这三位亲人。不过她的空间略小，天天晚上还得有航天员跑回去神舟九号睡觉，天宫一直特别内疚，觉得为什么自己没有吃得再壮实一点，就能让三位航天员都住在天宫了。

她可喜欢刘洋姐姐了，经常陪她值夜班，整理她的家具、清理地板，还做很多有意思的实验。天宫就在一旁，呆呆的看着她。

三位亲人是带着祖国航天事业的任务来的啊，陪了她11天，他们又回到祖国了，只剩下她一个人呆呆的回忆着美好短暂的日子。

这一等就是一整年，突然有一天，她听到寂静的太空中有了动静，又有亲人来了，这次是神舟十号！已经孤独飞了一年的天宫一号别提多高兴了！恨不得翻个跟头庆祝下，但她不敢啊，亲人们可就对接不上了。

这次又是三位亲人，又来了一位漂亮的姐姐航天员。

见到亲人的那一刻别提多高兴了，尤其是端午节都到了，他们在一起非常高兴地度过了无比幸福的端午节！还向全世界所有华人送出了最远的祝福！

这次的王亚平姐姐还给无数故乡的学生们上了一次课，能当教室兼实验台兼讲台兼黑板兼酷酷的背景...，天宫一号真的好高兴哇！

刚过完节的天宫一号就觉得心里越来越不是滋味，她知道天下没有不散的筵席，亚平姐姐安慰了她很久，可是他们还是要走了。2013年6月26号，这三位亲人也安全返回故乡。她眼里含满泪水，但却无法阻止一切。亚平姐姐告诉她：为了这份事业，所有人都要坚持。

他们走了之后，天宫一号听说再也不会有亲人来看她了，真的只剩她一个人独自飞行了。纵然一秒钟可以飞跃7千米的美景，可以看到极光，可以看清台风眼，可以看到大洋流，没有人陪伴又有什么意义呢？

她开始了拼命地工作，比起原计划的寿命严重超期服役，为那些可爱的人使劲收集有用的航天数据。

根据中国载人航天工程办公室的消息，2016年3月16日，天宫一号目标飞行器正式终止数据服务，全面完成了历史使命，进入轨道衰减期。