天宫一号“回家”为何充溢悬念
前段时刻,我国第一个空间方针飞行器“天宫一号”在连续完结既定科学使命后,终究落入被称为“航天器坟场”的南太平洋中部区域。在此之前,国内外许多航天科技工作者曾多次猜测“天宫一号”陨落时刻和地址,但大都与实践成果相差甚远。那么,终究是什么力气使得“天宫一号”不断下降直至终究陨落?
咱们知道,地球四周环绕着咱们赖以生存的大气层,从低到高依次为对流层、平流层、臭氧层、中间层和热层等。因为重力和分散等效果,大气密度跟着高度的上升而敏捷下降。咱们一般所说的低轨迹航天器一般运行在间隔地上成都家庭装修100—1000千米高度规模,该规模被称为热层区域。研讨标明,间隔地上200千米高度处的大气密度相当于地上的百亿分之一,400千米高度处仅为地上的千亿分之一。
千万不要小瞧这些不起眼的热层大气。因为低轨迹航天器的运动速度一般在每秒7千米以上,加之长时刻的累积,大气密度引起的阻力效应,正是低轨迹航天器轨迹高度逐步下降的隐秘地点。一般来说,距地上400千米处航天器轨迹高度每天衰减大约几百米,200千米以下轨迹高度每天减少数可达5千米以上。因而,热层大气密度对低轨迹航天器轨迹预告、姿势操控、空间对接、寿数规划及再入大气层等都有明显影响。
当然,热层大气密度并不是原封不动的,它与地上气候相同随时节和方位等要素改变,还遭到太阳辐射和地磁场扰动的明显影响。例如,太阳活动活泼时,增强的紫外波段辐射能量可以使热层大气密度比太阳安静期间添加几十倍,可导致400千米处航天器轨迹高度每天的衰减量从几百米添加到几千米。地球磁场扰动时,很多能量会注入到热层区域,大气密度在1至2小时内可添加一倍以上,进而对低轨迹航天器的精细定轨和轨迹预告发生极大影响。如2000年7月10日至15日,太阳迸发引起的地磁扰动形成国际空间站高度短期内下降了15千米,终究不得不自动变轨,以使其保持在预订轨迹高度上。
正是因为热层大气密度本身存在杂乱的时空改变,而且遭到来自太阳和地磁活动的激烈影响,因而很难对其进行准确预告。很多研讨标明,现有的热层大气密度预告差错一般在15%以上,而且这种预告差错会跟着时刻的推移而不断增大。这也解说了许多航天器的“回家之旅”为何充溢了悬念。
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