天宫一号重返地球(4)

4、天宫一号之前有没有太空垃圾落回地球对人类造成威胁？

从1971年到1991年，苏联7个重达18.5~19.8吨的礼炮系列空间站先后返回地球，都成功焚毁在大气中。

1979年，美国重达77.1吨的天空实验室返回地球，在地表发现了几十个碎片。

2001年苏联/俄罗斯重达129.7吨的和平号空间站，在一艘货运飞船的辅助下坠落在南太平洋，应该有碎片但人类未发现。

天宫一号和和平号大致尺寸对比图

除此之外，人类历年所有的载人航天任务，都伴随着飞船残骸的返回。比如中国神舟飞船和俄罗斯联盟飞船均由推进舱、服务舱、返回舱等构成，但只有经过特殊保护的返回舱是能安全着陆的，其它部分都会在空中焚毁。

而对于俄罗斯进步号、中国天舟号货运飞船等，都会整体返回大气焚毁。例如每年国际空间站任务都会焚毁大约4艘重达7吨的进步号。我国的天舟一号返回重量与天宫一号接近，已经在2017年9月22日返回地球并完全焚毁。欧洲曾经的ATV货运飞船，返回重量达10吨，在总共5次任务中也全部焚毁在大气中。而日本的6艘返回重量10吨的HTV货运飞船也是如此。

除了人造的太空垃圾，地球每天还在接受太阳系内星际物质的无意“拜访”，这个级别大约是每天100吨，有时候还不经意来一个大的。举个例子，2017年10月4日中秋节晚上云南香格里拉上空有一颗与大气摩擦产生能量相当于450吨TNT炸药爆炸的火流星，直到现在也没有发现任何残渣/陨石，基本上是全部焚毁了。

最大的威胁来自人类每年大约八十多次的航天发射，这些发射至少带来了八十多个围绕地球飞行的火箭第二级和其它级。它们单个的重量可以达到十几吨乃至到土星五号火箭夸张的40吨 。这意味着大概有一半左右执行低轨发射任务的火箭残骸（停留在距离地球较近的轨道）在围绕地球一定圈数后重返地球，它们无法完全焚毁也不能主动控制，可以说是对人类真正的“巨大威胁”。

但即便如此，迄今也没有击中过人类的记录。

整个人类历史上，仅有名为Lottie Williams的美国人在1997年跟一块落入地球的美国火箭第二级碎片擦肩而过（未击中）。

5、哪里是传说中的航天器坟场？

对于返回地球的废弃航天器，由于受到诸多因素影响的大气密度无法精确预测、返回过程中遭受到的震动和冲击力巨大，因此在高速运动时几乎不可能通过主动的动力来实现实时控制 。

而那些能够正常返回的航天器能幸存通过地球大气的过程着实不易：不仅要做好复杂的热防护，底部覆盖满能隔热2000多摄氏度的材料；而且还要调整好姿态返回。单单返回角度这一项就要求极为严苛，例如联盟飞船和神舟飞船要求再入轨迹角度在1.5°左右，航天飞机也要求在5.5~6.9°。稍有偏差，就意味着即便是经过了复杂热防护的返回舱也会被焚毁。

实际上，载人航天器在返回过程中，其实围绕地球转了半圈，和大家想象中的降落过程完全不同。即便靠近地面，还需要降落伞和反推火箭继续工作来减速。

航天飞机的返回也要瞄准角度才行 ?NASA

在世界范围内，废弃航天器（不同于有巨大翼面的航天飞机或者受到保护且带有降落伞等装置的返回舱）精确落点的预测都是个顶级难题。更何况天宫这种形状不规则且毫无防护的废弃航天器，基本只能大概划分一个巨大的潜在残骸落区。目前人类最常用的落区是巨大的南太平洋，这里几乎没有人类生存。当然，即便是划定残骸落区，也只能尽力提前控制（发动机剩余燃料最后工作）让航天器落到这里，甚至也不意味着一定会有残骸会坠落下来。