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你应该担心中国大型火箭助推器的碎片吗?

建造 中国天宫空间站 随着实验室模块Vention的启动和对接,这一周继续顺利进行。 实验室的安装推进了轨道上第二个前哨的进展,人类可以在微重力环境中进行科学研究。

中国计划运营新天宫站至少十年,并正在邀请其他国家参与。 天宫比老化的国际空间站要小,根据美国宇航局目前的计划,国际空间站定于 2030 年退役,尽管俄罗斯对它将继续参与多长时间给出了相互矛盾的指示。

但就像中国之前的两次太空任务一样, 周日的发射产生了一个 23 吨的助推器阶段 来自绕地球运行的长征五号乙火箭。 助推器是中国最强大火箭的一部分,预计将在未来几天内落回地球,没有人确切知道它将降落在哪里。

由于中国无法引导助推器下降,碎片可能会降落在人口稠密的地区,造成地面财产损失、人员伤亡甚至死亡。

截至周五下午,航空航天公司是一家从事研究和分析(包括跟踪太空碎片)的非营利组织,预计美国东部时间周六下午 1:08 将重新进入太平洋。

但不确定性仍然很大——需要一个小时——而且由于助推器绕地球一周只需要 1.5 小时,因此地球大部分地区仍可能出现重返点。

同时,中国航天局 提供关于轨道路径的一般数据 他们没有预测火箭体将在何时何地重新进入。 他们在周六之前没有回应置评请求。

如果您在芝加哥或北纬 41.5 度以上或南极洲或南美洲南端南纬 41.5 度以下,您绝对安全。

在预计助推器重新进入期间,周六的航线不会穿越欧洲或北非的大部分地区。

即使你住在火箭经过的地方,你也有更好的机会 赢得超级百万彩票 而不是被落下的火箭碎片击中。

但是,对某人造成伤害的总体风险比专家所认为的要高。 (有人会赢得数百万美元;当然不会是你。)

“这是一个真正令人担忧的问题,”航空航天公司的空间碎片专家 Ted Muelhaupt 说。 “中国人不应该这样做。”

但他补充说:“这不是恐慌的原因。 当太空碎片坠落时,任何人都不应该戴着橄榄球头盔四处走动。

很难估计助推器带来的风险有多大,因为火箭的设计细节会影响有多少碎片可以重新进入并到达地面。

中国的航天机构尚未提供这些细节或发布风险估计。 但他们可能已经认为这是一个可以接受的风险,认为少量导弹的风险不足以证明改变火箭运行方式的成本是合理的。

到目前为止,长征五号B已经发布了两次。 第一个助推器落在西非科特迪瓦的村庄,造成一些财产损失,但没有造成人员伤亡。 第二个助推器 溅入印度洋。

2011 年,当 NASA 的城市公共汽车大小的高层大气研究卫星不受控制地重新进入时,NASA 计算出有人受伤的几率为 3,200 分之一。 完成 落入太平洋.

Muhlhaupt 先生说,通常 20% 到 40% 的火箭或卫星会重新进入地球,这表明 10,000 到 20,000 磅的中国助推器将到达地球表面。

如今,发射大型火箭和卫星的公司通常会采取预防措施,以防止其太空碎片落入人口稠密的地区。 有时会发生这种情况,例如 2021 年 SpaceX 猎鹰 9 号火箭的第二级发生故障。 它的引擎阻止它安全返回. 落在碎片上 华盛顿市中心的一个农场. 事件中没有人员受伤; 重达四吨的猎鹰九号二级助推器明显小于重达23吨的长征五号B助推器。

2003 年,当 哥伦比亚号航天飞机坠毁 当它重新进入大气层时,碎片散落在德克萨斯州东部和路易斯安那州南部。 从哥伦比亚号回收了近 85,000 磅的碎片; 没有任何碎片造成任何伤害。

长征五号乙对于现代火箭来说是独一无二的,因为中国没有做出任何努力来限制这么大的东西的再入。

大多数大型火箭有两个或更多级。 第一级是火箭的最大部分,在发射后几分钟就坠落而没有到达轨道。 所以它会降落在哪里也就不足为奇了。 (肯尼迪航天中心位于佛罗里达州的部分原因是它靠近大西洋,火箭的第一级着陆。)

长征五号B则不同,旨在提升天工模块。 中国官员将助推器称为第二级,试图与在华盛顿州坠毁的猎鹰 9 号第二级相提并论。 但长征五号乙并不是次要的。 在升空期间点燃的大型中央助推器与有效载荷一起进入轨道,而中国人没有设计任何方法将助推器从轨道上带下来。 (四个绑带式助推器在释放过程中无害掉落。)

助推器的发动机不是为重新启动而设计的,因此它们不能用于将助推器引导回大气层。 火箭的设计者本可以为这项任务结合推进器,但它们会增加重量和复杂性。

在星期三中国外交部发言人赵立坚表示,长征五号乙运载火箭采用特殊技术设计,但并未具体说明具体是哪一种。 他说,它的大部分成分在重新进入大气层时会燃烧。

“这个过程损害飞行操作或地面的可能性极低,”他说。

是的。

计划再进行两次长征五号乙发射:一次是向蒙天发射,第二次是在 10 月向天宫发射第二个实验室舱,以及明年向将在空间站附近运行的太空望远镜寻天发射。

火箭设计者本可以在到达轨道之前停止助推器发射。 它将立即返回太平洋的地球。 但随后他们将不得不将空间站模块中的推进系统重新路由到轨道。

马萨诸塞州剑桥市天体物理中心的天体物理学家乔纳森·麦克道威尔(Jonathan McDowell)负责追踪太空碎片,他认为中国人可能使用了类似于 NASA 工程师 40 年前使用土星 1b 火箭所做的技巧。 土星 1B 的第二级更大,与长征 5B 助推器一样,没有推进器来控制再入。

“他们在排出燃料方面做了一些非常聪明的事情,”麦克道尔博士说。 “他们并没有真正点燃火箭发动机,但他们喷射燃料的方式降低了近地点到大气中。”

李友对研究做出了贡献。

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