張亦馳
小讀者還記得“天宮一號(hào)”吧?早在4月2日8時(shí)15分左右,“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器已再入天氣層,再入落區(qū)位于南太平洋中部區(qū)域,絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀??赡阒绬幔磕壳皣H上有些退役航天器的實(shí)際落區(qū)和預(yù)計(jì)落區(qū)是有一定差距的,有些航天器最終的再入?yún)^(qū)域甚至差了一個(gè)大洋的距離。
有些同學(xué)或許會(huì)問,人們對(duì)洲際彈道導(dǎo)彈落點(diǎn)的推算都很準(zhǔn)確,而相關(guān)機(jī)構(gòu)為什么無法對(duì)飛船、衛(wèi)星等航天器重返大氣層的區(qū)域進(jìn)行較為精確的預(yù)測(cè)呢?
我們首先要知道什么叫重返。一般來說,距離地球100千米高的卡門線是大氣層內(nèi)外的人為分界線,但大氣層并不是一下子消失的,因此失控航天器墜入地面的過程比較復(fù)雜。當(dāng)失控航天器飛行高度降低到距離地球表面120千米時(shí),由于大氣密度較大,其軌道高度會(huì)迅速降低,再次進(jìn)入大氣層,并在氣動(dòng)熱和氣動(dòng)力的作用下趨向于解體。
這個(gè)過程與大氣密度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、太陽黑子活動(dòng)、風(fēng)向、航天器形狀、姿態(tài)和角度都有關(guān)系。退役航天器再入大氣層燒毀前,一般會(huì)在距離地球表面100多千米高的軌道上運(yùn)行,其外形又不是很規(guī)則,還會(huì)發(fā)生翻滾,與空氣產(chǎn)生摩擦,阻力增大。這些都是現(xiàn)有軟件設(shè)備和算法很難精確模擬的,所以才會(huì)造成“失之毫厘,謬以萬里?!?/p>
相比之下,目前世界各國裝備的洲際彈道導(dǎo)彈的彈頭通常有較大的再入角和彈道彎度,能夠從太空很快穿過大氣層,砸向需要攻擊的敵方目標(biāo)區(qū)域。而且,彈頭形狀規(guī)則,有的還帶有修正制導(dǎo)系統(tǒng),這都是航天器沒法比擬的。