刚刚，成功完成使命的天宫一号再入大气层，绚烂谢幕！

近日，中国第一个目标飞行器“天宫一号”再入大气层备受关注。

据环球网消息，“天宫一号”将在离巴西圣保罗海岸不远的地方“坠毁”。

新华社消息，经北京航天飞行控制中心和有关机构监测分析，4月2日8时15分左右，天宫一号目标飞行器已再入大气层，再入落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。

天宫一号目标飞行器。资料图

2011年9月29日，“天宫一号”在酒泉卫星发射中心发射升空，飞行器全长10.4米，最大直径3.35米，重8.5吨，由实验舱和资源舱构成，设计寿命两年。在预定寿命完成后，为进一步检验飞船长期在轨运行与测控能力，天宫一号继续超期服役，一直到2016年3月16日，天宫一号目标飞行器正式终止数据服务，全面完成了其历史使命。

在其两年多的服役期间，天宫一号先后与三艘神舟飞船进行了在轨交会对接，其中一艘是无人飞船，两艘是载人飞船，一共有6位中国航天员登上了天宫一号。

天宫一号再入大气层前的雷达成像图。资料图

“天宫一号”坠落有危险吗？

航天器寿命结束后，有的最终会坠入地球大气烧毁。如果航天器体型较大，就会存在很大的不确定性，比如，存在残骸坠落人口密集区的可能性。2003年2月1日，“哥伦比亚”号航天飞机返航时解体，残骸大量散落在美国得克萨斯州境内。因此，通行的做法是“受控坠落”，即在航天器运行到一个合适的轨道区段内，地面主动操控其变轨，使其坠落在无人区域。南太平洋有一大片空旷海域被认为是理想的“卫星坟场”。2001年3月23日上午长约87米，重达120吨的“和平”号空间站就是这样结束其荣耀的一生的。

重量仅8.5吨的“天宫一号”在“和平”号空间站、“礼炮-7”空间站、“ATV-1”等这些老大哥面前，实在是娇小得很。即便是非受控坠落，其影响也会小得多。由于地球表面积70%是海洋，而陆地上绝大多数地方还是森林、沙漠、湖泊、山脉等无人区，“天宫一号”会有很大的概率坠落在这些地区。

2016年9月14日，在“天宫二号”空间实验室飞行任务的新闻发布会上，中国载人航天工程办公室副主任武平表示，经过认真计算分析，“天宫一号”大部分结构部件将在陨落过程中烧蚀销毁，对航空活动以及地面造成危害的概率很低，可能性极小。国外也有专家计算了概率，认为被“天宫一号”碎片砸中的概率比一个人被闪电击中的概率还要低。

“天宫”一号坠落过程示意图。图片来源：ESA

为什么预测坠落时间那么难？

尽管至少在一年之前，专家们就已经预见到这样的结果，但是对于陨落的精确时间却一直难以把握。

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（1000公里以下），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。

理论上，我们可以非常精确地计算出飞船下坠的轨道。但前提是我们必须详细掌握几个参数，包括：卫星的运行速度，不同高度上的地球大气密度，飞船的气动外形和朝向，尤其它的横截面积大小等等。

利用地面观测设备，我们可以非常精确地测定飞船的速度值，但其他参数的测定却充满了不确定性，因此要想非常精确的估算天宫一号的坠落时间和地点是非常困难的。不过，随着飞船高度越来越低，专业机构对于天宫一号的陨落时间估算误差也正不断缩小，目前，专家们给出的比较达成一致的意见是在4月1日上午，至于坠落的地点仍然存在分歧，其中北美防空司令部给出的预测是在我国境内的河南与安徽交界区域，但这其中还存在不确定性。

历史上还有哪些航天器坠落事件？

根据美国宇航局的统计，过去50多年平均每天都会有一个有正式编号的航天器碎片或航天器本身坠落地球。当然，由于绝大部分组件都会被焚毁，而即便落到地面上，击中居民的概率也几乎为零，历史上还从未发生过与此相关的严重伤亡事件。

在天宫一号之前，动静比较大的一回航天器坠落事件是1978年，苏联核动力卫星“宇宙954”的失控坠落事件。这是一颗核动力卫星，上面装有大量放射性物质，它在加拿大上空燃烧解体，破碎成数以百计的碎块，其中一些还相当大。核反应堆也是立即解体，大量核燃料喷溅而出，污染了整个卫星，扩散到大气中，并使所有卫星部件都沾染了强烈的放射性。

大量放射性物质和卫星碎片散落到了加拿大西北地区，阿尔伯塔省和萨斯喀彻温省的一片狭长区域内，污染带绵延接近600公里。万幸的是，这里主要是广袤的苔原和冰原，人迹罕至。

事故发生后，美国和加拿大联合实施了代号为“晨光行动”的大规模核污染清理行动。但即便如此，仍然只是找到并清理了一小部分的污染物，要想完全清除这次事故产生的核污染短期内是根本做不到的。

仅仅过了一年，重量超过70吨的美国的“天空实验室”（Skylab）空间站发生故障，失控坠落，大量残骸洒落在澳大利亚西部荒原之中。受到前一年苏联“宇宙954”事件的影响，当时世界各大媒体都大量报道了这一事件。但由于“天空实验室”上并没有核燃料，这次事件本身并未造成太大的环境影响，但确实砸到了几栋小屋，并砸死了一头牛。

（资料来源：新华社、环球网、新京报、新浪科技）

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