在太空飛行了6年半的天宮一號回來了。4月2日，它再次飛越祖國上空，經(jīng)過了北京、上海、南京、廣州、香港……8時(shí)15分左右，它重新進(jìn)入大氣層，化作無數(shù)碎片，在天空中留下了一道道流星，最后落入南太平洋中部區(qū)域。用這種方式，它跟鄉(xiāng)親父老完成了永別，落葉歸根。

公元1076年的中秋節(jié)，宋代詩人蘇軾通宵歡飲，寫下了《水調(diào)歌頭·明月幾時(shí)有》，詞中唱道：“明月幾時(shí)有，把酒問青天。

不知天上宮闕，今夕是何年……”2011年9月29日，中秋節(jié)過后不久，天宮一號這座印著五星紅旗的“宮闕”，轟轟烈烈地進(jìn)入了太空，為中國航天史留下了濃墨重彩的篇章。

中國航天員的首個(gè)“太空之家”

中國載人航天工程航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師黃偉芬說：“天宮一號是航天員的‘太空之家’，在那里航天人創(chuàng)造了諸多首次——首次手控交會(huì)對接、女航天員首飛、首次太空授課等。神舟九號、十號任務(wù)航天員在天宮一號里度過了難忘的太空時(shí)光。”

2011年11月1日，神舟八號飛船升空，兩天后與天宮一號完成了“太空之吻”。組合體運(yùn)行12天后，兩者分離并再次對接，標(biāo)志著我國成功掌握了空間交會(huì)對接及組合體運(yùn)行等一系列載人航天關(guān)鍵技術(shù)。

2012年6月18日，神舟九號飛船與天宮一號對接成功，航天員景海鵬、劉旺、劉洋進(jìn)入天宮一號，成為了這個(gè)“太空之家”的第一批主人。他們在天宮一號里駐留了10天，圓滿完成了手控交會(huì)對接等近30項(xiàng)在軌實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)任務(wù)。其中，劉旺以在地面接受的近1500次訓(xùn)練為基礎(chǔ)，在太空打出了完美“十環(huán)”，以極高精度圓滿完成了我國首次手控交會(huì)對接任務(wù)。

一年后，神舟十號出發(fā)了。2013年6月13日，神舟十號任務(wù)乘組聶海勝、張曉光、王亞平進(jìn)入天宮一號。他們在里面工作了12天，完成了30多項(xiàng)在軌實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)任務(wù)。6月20日，王亞平在天宮一號里，向全國8萬余所中學(xué)6000多萬名師生直播了一場太空科普。這次太空授課不僅拉近了航天和公眾的距離，表現(xiàn)了中國航天的自信、開放，也在廣大青少年心中播下了追尋夢想的種子，成為科技與教育有機(jī)結(jié)合的一次成功典范。6月25日早上，三名航天員仔細(xì)地查看了天宮一號每一個(gè)角落。最后離開的指令長聶海勝在完成狀態(tài)確認(rèn)后，與已經(jīng)進(jìn)入飛船軌道艙的張曉光、王亞平一起，向天宮一號敬禮告別。

在軌運(yùn)行期間，天宮一號幫助我國突破和掌握了空間交會(huì)對接技術(shù)、組合體控制技術(shù)；驗(yàn)證了在軌中長期飛行的生命保障技術(shù)，完成了多項(xiàng)航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)；開展空間環(huán)境探測、地球環(huán)境監(jiān)測，提供應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)……2016年3月16日，它正式終止數(shù)據(jù)服務(wù)，全面完成使命，進(jìn)入軌道衰減期。

預(yù)測“天宮”歸期是門技術(shù)活

在近地軌道運(yùn)行的大型航天器，使命結(jié)束后會(huì)受地球大氣環(huán)境阻力影響而離軌衰降。在軌道高度250公里以上時(shí)，軌道大氣屬于自由分子流，航天器姿態(tài)相對穩(wěn)定，軌道衰減率約為平均每天百米量級；當(dāng)軌道介于250公里至100公里之間時(shí)，大氣處于自由分子流向熱成層稀薄流過渡的區(qū)域，密度顯著增強(qiáng)，氣動(dòng)阻力迅速增加，軌道衰減會(huì)加速；當(dāng)軌道高度降至100公里以下，航天器再入稠密大氣層，受氣動(dòng)力和力矩急劇增加影響，其將解體并燒蝕。

天宮一號的歸期一直備受關(guān)注。近一年多，中國載人航天工程官網(wǎng)持續(xù)定期發(fā)布其軌道狀態(tài)，全球多家機(jī)構(gòu)也在跟蹤天宮一號的動(dòng)態(tài)，預(yù)測它何時(shí)再入大氣層。然而，這種預(yù)測實(shí)在是門技術(shù)活，變數(shù)多，難度大。直至今年3月上旬，各機(jī)構(gòu)預(yù)測的再入時(shí)間跨度仍達(dá)半個(gè)月左右。

航天專家、中國航天科工集團(tuán)二院研究員楊宇光向科技日報(bào)記者介紹，按現(xiàn)在的技術(shù)，通常只能在最后2小時(shí)才能確定空間物體的再入時(shí)間，主要原因是高層大氣阻力的影響難以估計(jì)。他說，高層大氣的密度會(huì)受多種因素影響，例如不同高度、經(jīng)緯度，不同季節(jié)乃至一天中的不同時(shí)段，大氣密度都會(huì)變化。這些變化尚有規(guī)律可循，如果出現(xiàn)劇烈太陽活動(dòng)，會(huì)造成高層大氣密度成倍增加，有時(shí)甚至能增長上百倍。

歐空局太空殘骸辦公室4月1日宣稱，天宮一號墜落時(shí)間可能在4月2日7點(diǎn)30分7小時(shí)。據(jù)中國載人航天工程辦公室4月2日發(fā)布，2日6時(shí)20分，天宮一號運(yùn)行在平均高度約132.75公里的軌道上（近地點(diǎn)高度約130.9公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約134.6公里、傾角約42.7度），預(yù)計(jì)再入時(shí)間為4月2日8時(shí)42分（最早時(shí)間8時(shí)24分，最晚時(shí)間9時(shí)01分），再入?yún)^(qū)域中心點(diǎn)位于西經(jīng)40.4度，南緯27.4度。

怕被砸到？概率是被雷劈的億分之一

對于天宮一號的告別，有人傷感，也有人擔(dān)心。近年來，不斷有外媒稱天宮一號會(huì)對地面環(huán)境及安全造成威脅。

記者了解到，中國駐聯(lián)合國（維也納）代表團(tuán)數(shù)次在致秘書長的普通照會(huì)中提及天宮一號。在2018年3月26日的照會(huì)中稱，經(jīng)進(jìn)一步計(jì)算復(fù)核，天宮一號在再入過程中絕大部分結(jié)構(gòu)部件將燒蝕銷毀，對航空活動(dòng)和地面人員、設(shè)施造成危害的概率極低。

哈佛大學(xué)天文學(xué)家喬納森·麥克道爾估計(jì)，天宮一號只有100至200千克的殘骸會(huì)落到陸地或海洋。更有專家認(rèn)為，天宮一號僅重8.5噸，且沒有熱防護(hù)設(shè)計(jì)，基本會(huì)在大氣層中燒蝕殆盡。

實(shí)際上，人類歷年所有的載人航天任務(wù)，都伴隨著飛船殘骸的返回。比如我國神舟飛船和俄羅斯聯(lián)盟飛船均由推進(jìn)艙、服務(wù)艙、返回艙等構(gòu)成，只有經(jīng)過特殊保護(hù)的返回艙能安全著陸，其它部分都會(huì)在空中焚毀。而俄羅斯進(jìn)步號、中國天舟號等貨運(yùn)飛船，也都會(huì)整體返回大氣焚毀。例如每年國際空間站任務(wù)都會(huì)焚毀大約4艘重達(dá)7噸的進(jìn)步號；我國的天舟一號返回重量與天宮一號接近，已經(jīng)在2017年9月22日返回地球并完全焚毀；歐洲曾經(jīng)的ATV貨運(yùn)飛船重達(dá)10噸，在總共5次任務(wù)中全部焚毀在大氣中，日本6艘重10噸的HTV貨運(yùn)飛船也是如此。

即使是質(zhì)量更大的航天器返回，也沒有出現(xiàn)過碎片擊中人類的記錄。從1971年到1991年，蘇聯(lián)7個(gè)重達(dá)18.5至19.8噸的禮炮系列空間站先后返回地球，都成功焚毀在大氣中；1979年，美國重達(dá)77.1噸的天空實(shí)驗(yàn)室再入大氣，事后僅在地表發(fā)現(xiàn)了幾十個(gè)碎片。2001年，俄羅斯重達(dá)129.7噸的和平號空間站，在一艘貨運(yùn)飛船輔助下墜落于南太平洋，雖然應(yīng)該有碎片，但至今未被發(fā)現(xiàn)。從20世紀(jì)60年代到現(xiàn)在，大約有15000噸以上的人造航天器殘骸落回地球。英國廣播公司4月1日稱，天宮一號在史上失控墜落物體中重量排名約第50位。

最驚險(xiǎn)的記錄發(fā)生在1997年，一塊落入地球的美國火箭第二級碎片，與一位名叫洛蒂

·威廉姆斯的美國人擦肩而過。

鑒于地球表面70%是海洋，航天器殘余碎片落向人口密集地區(qū)的概率極低，擊中人類的概率更是微乎其微。有專家計(jì)算，這一概率低于萬億分之一，比中美國威力球彩票大獎(jiǎng)的幾率還要小百萬倍。有數(shù)據(jù)顯示，每小時(shí)有2萬顆隕石的流星雨爆發(fā)時(shí)，普通人被砸到的概率是7億分之一；人一生中被雷劈的概率更是高達(dá)1.2萬分之一。悉尼大學(xué)航空航天學(xué)院空間工程執(zhí)行總監(jiān)霍姆斯更是表示：“你今天穿過悉尼一條馬路被汽車撞倒的可能性，比被天宮一號擊中的可能性大得多。”

相比之下，航天器再入這種事，真的沒必要擔(dān)憂。