我們國家已經掌握了太空燃料加注技術,爲什麼天宮一號不加注燃料,而是讓它墜入大氣層?

誠實的Eric

軌道飛行器在軌道中航行,由於處於近低軌道,受到稀薄大氣阻力與地球引力影響,軌道會逐漸降低高度,最後墜入大氣層,所以軌道飛行器不得不開啟發動機,以提高軌道高度,所以軌道飛行器壽命受到自身燃料限制。如果能給軌道飛行器加註燃料,將極大的提升軌道飛行器的使用壽命。

而太空燃料加註技術是一門科技含量很高的技術,具有極大的實用性,也可以大大延長在軌道的衛星等軌道飛行器的壽命,是降低航天成本,維持航天活動的利器。我國最近也掌握了這門尖端科技,為什麼不給天宮一號加註燃料呢?

天宮一號出來時期,並沒有設計有接受燃料加註設備的特殊設備,因為其設計壽命只有兩年,是為了驗證中短期載人軌道生存能力,設計壽命有限,任務要求也沒有要求軌道加註能力,而且當時我國並沒有正式掌握太空軌道加註技術,所以其是沒有軌道加註能力的。而且,由於其是運行在外太空的飛行器,太空環境要比地面惡劣的多,高輻射高真空高溫度超低溫加上細小太空垃圾的撞擊,對太空艙的考驗比較高,由於受到成本限制,而且進行了多次對接實驗,每次對接都對對接裝置造成一定的磨損,時間越久,對空間站的密封性就會有破壞,最後影響其實際壽命,所以太空加油是沒有太大意義的。

此外作為我國實驗的太空站,其還要進行墜落實驗,以進一步的完善我國處理大型空間廢棄物的能力,這就決定了天宮一號不是一個長時間在軌道的飛行器,所以任務決定了,我國不會對其進行燃料加註。


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先糾正一下這個問題,今天天宮一號並不是因為缺燃料才墜入大氣層的,而且因為它出現故障,不能接受地面的測控,也就不能進行軌道維持,在微弱空氣阻力作用緩慢下降,一旦軌道低於200公里後便斷崖式下滑,然後快速墜毀。

天宮一號是我國第一個目標飛行器,目的主要是驗證相關測控技術,如在軌燃料補給技術、自動和手動交會對接技術等。天宮一號於2011年9月29日發射升空,先後與神舟飛船進行過6次交會對接,在完成各項既定任務後於2016年3月16日起正式終止數據服務,進入軌道衰減期。

其實,在任務結束時本想進行有控再入大氣層的相關技術試驗,也就是在指定時間落入指定區域,可人算不如天算,2017年春天系統發生故障,導致天宮一號無法接受測控,自然也就沒法進行軌道維持,只能任憑緩慢下降,在無控狀態下再入大氣層,錯失相關技術試驗的大好時機,令人無比遺憾。

即便如此,天宮一號仍是我國航天跨越式發展的重要里程碑,在驗證相關技術後的天宮二號即將在2020發射升空,這是規模較大、長期有人參與的國家級太空實驗室。


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主要有以下幾方面的原因:

一、天宮一號的主要使命是什麼?

天宮一號於2011年9月29日在酒泉衛星發射基地發射成功,進入太空,當時的設計壽命是2年,主要任務是驗證我們的交會對接技術,在此之間天宮一號分別於2011年11月3日實現與神舟八號成功對接任務,2012年6月18日與神舟九號對接成功,2013年6月13日於神州十號對接成功。

所以天宮一號已經完成了使命,即使停留在長時間也沒有了意義。



二、天宮一號在我國航天計劃中的地位

我國航天計劃分為三步走,分別是第一步完成無人以及載人飛船發射,第二步進行一系列空間實驗,包括多人多天飛行,太空行走,飛船與空間艙的交會對接,建立短期空間實驗室,第三步,建立永久的空間實驗室。

天宮一號三步走中第二步的第二階段,經過三次對接,驗證了我國已經掌握了空間交會對接技術。



不同階段進行試驗需要配置不同的設施,天宮一號僅有8噸重,配置下一階段實驗配套設施的可能性小,即使加註燃料繼續飛行也無法勝任下一階段實驗。

第三,任務決定了在空間中所處的位置,位置決定了壽命。

上面提到天宮一號主要用來實驗空間交會對接技術,那麼發射以後就會後續發射其他飛船來對接。如果發射軌道較高,不僅本次成本與技術較高,以後來對接的飛船也要發射的較高,成本也高。因此天宮一號軌道選擇在330公里到390公里的位置。

在這個位置有阻力和太陽活動,機械能就會損失,位置會不斷降低,因此在完成任務後進入軌道衰減期是必然的結果。


五月21號

現在的天宮一號,其最好歸宿就是墜入大氣層。天宮一號2011年9月發射,設計壽命只有兩年,已經超期服役。


天宮一號飛行器的正常軌道高度約為350千米,在這樣的高度飛行一定會因空氣阻力的作用高度逐漸降低,如不採取措施就會墜入大氣層。天宮一號之前已經進行過大大小小十餘次的軌道提升。如果天宮一號的軌道高度高於600千米,幾乎不用考慮它墜落的事情,為什麼不將它的軌道定在600千米以上呢?這主要是運營成本及設計壽命限制的。



發射到越高的位置,不僅發射時要多消耗很多燃料,每次飛船對接時都要消耗更多的燃料以到達更高的高度。雖然不用提升軌道的高度了,但幾年後飛行器照樣不能繼續使用,必須退役。退役的最好歸宿就是墜入大氣層燒燬,不然就是一個巨大的太空垃圾。

幾乎所有的儀器設備都有使用壽命。天宮一號是在太空中的飛行艙,太空中的環境要比在地面上惡劣的多,高輻射、高真空,太陽照射的地方要承受高溫,還可能會受到來自細小太空垃圾的撞擊。天宮一號的每一次對接都會造成磨損,久而久之封閉性就會打折,維修或者更換部件的方式不亞於再發射一個新的空間站。現在的天宮一號已經失去了繼續工作的能力,給它加註燃料是在做無用功。



讓天宮一號墜入大氣層燒燬,也可以算是天宮一號的一項使命。以後還要發射更多更大的空間站,目前400餘噸的國際空間站過幾年也要墜入大氣層,天宮一號的墜毀會為以後人造飛行器的墜毀積累經驗。


刁博



因為天宮一號只是一個實驗性的小型的空間站,對接口比較少!因此沒有擴展能力!與其他大型空間站是不同的,大型空間站一般有兩個或兩個以上的對接口!因而不僅可以對接載人運輸器,同時也可以貨物運輸器!因此類似天宮一號這樣的試驗性空間站的燃料和消耗品要一次性帶足,而其他大型空間站則由於有對接口,因此可以利用貨用飛船定期進行燃料和消耗品的多次補給!

所以,天宮一號不加註太空燃料不是我們國家沒有掌握這方面的技術,而是由於天宮一號定位於使我國掌握空間交會對接技術及建立空間實驗室,初步建立短期載人、長期無人獨立可靠運行的空間實驗平臺,為建立空間站積累經驗!

這也充分體現出我國在航天技術上穩打穩紮,一步一個腳印的紮實發展之路!隨著天宮一號傳回的寶貴實驗數據的進一步整理挖掘,我國在載人航天領域一定會有突飛猛進的發展!


地震博士

天宮一號設計壽命只有兩年,2011年9月發射上天,在2013年9月到達其設計壽命末期。之後延期服役到2016年3月,停止對地面的數據服務,實際上也意味著天宮一號部分功能失效,已經到達自然“壽終正寢”的狀態。為何不向天宮一號加註燃料、任其墜入大氣層?

原因有二:第一,加註燃料的前提條件不成立,天宮一號不具備接受燃料加註的功能。第二,即使具備前提條件,加註燃料也不產生任何價值。分析運行狀況可知,天宮一號在自然“壽終正寢”前,其攜帶的燃料冗餘量足以保證其軌道維持,無需燃料加註;天宮一號在自然“壽終正寢”後,功能已經發生失效,實施在軌維修的條件有限、代價高昂,再向其加註燃料進行軌道維持並無意義,任其軌道自然衰減、墜入大氣層是符合實際的現實選擇。


語宙

先打個比方,諾基亞8848曾被贊為神機,然而現在白送也沒人用,雖然空間站技術不像手機更新換代那麼快,但天宮一號上的很多技術還都是落後了的,它本身就是我國建設空間站試驗用的實驗品,其設計壽命只有兩年多,而且已經超期服役了兩年多,所以它本身也早已經到了退役的時候了。


天宮一號於2011年9月29日在酒泉衛星發射基地發射進入太空,主要任務是驗證飛船和空間站交會對接技術,分別於2011年11月3日實現與神舟八號成功對接任務,2012年6月18日與神舟九號對接成功,2013年6月13日於神州十號對接成功,先後進行了六次成功對接,標誌著我國已經完全掌握了空間航天器交會對接技術,其間天宮一號中也實施了一些其他的太空科學實驗,所以天宮一號已經完成了使命,由於設計方面並沒有兼顧長期的使用,所以基本上沒有在軌使用的必要。

雖然我國目前已經掌握了太空燃料加註技術,然而天宮一號上並沒有預留燃料加註口,所以是無法給它添加太空燃料的,不過天宮一號本身就帶有太空發動機和推進劑,如果讓它繼續運行的話,也不是不可以。

天宮一號原先運行的位置位於330到390公里的高度,如果它的發動機長期不開通的話,那麼由於微弱空氣的阻力等語音輸入,它的規道會漸漸下降,並且下降速度越來越快,因為距離地球越近,空氣成分越多,天宮一號受到的阻力就越大,當到達200公里左右的時候就會受到大氣層上緣阻力的影響,開始墜入大氣層中銷燬。



其實我曾一直認為,天宮一號留在太空中並非沒有用處,因為把這麼大的傢伙發射到太空中畢竟不容易,需要耗費一顆大推力火箭和大量的燃料等,將來我們建設了新的空間站之後,天宮一號或者可以作為一個艙室使用,比如改造成宇航員休息室,或者太空生物實驗室,用於動植物育種等,最差也可以作為儲物間使用吧!

但是我國航天部門還是沒有選擇保留它,這當然有他們考慮的原因,首先可能是覺得維護的費用比較高昂,我國大推力火箭長征5號也算是已經研製成功,今後攜帶更大型航天器進入太空不是什麼難事,而且天宮一號的技術只相當於美俄第一代空間站的技術,被淘汰也是難免的。



另外還有一點就是有媒體曾報道,太空一號停止了對地面的數據服務,這可能意味著天宮一號的數據傳輸功能出現了故障,所以原先準備實施的以可控姿態再入大氣層的計劃也無法進行,那麼我們也只有選擇放棄它了,所以這顆曾經讓國人非常牽掛的我國第一代空間站,已經與昨天進入大氣層燒燬,部分碎片墜入南太平洋無人區,標誌著它的歷史已經作古,但是它也給我們帶來了很多的驚喜,今後我國的太空技術也將在它的基礎上更上一層樓。


人類的方向

大家關注這個問題證明我們真的對天宮一號很“捨不得”,也開始關注航天事業了,不過天宮一號真的已經超負荷使用太久了。

天宮一號是中國第一個目標飛行器,在2011年9月發射升空,本應在2013年就完成使命了,但它一直超期服役,它已經工作了6年多了,在這段時間中它完成了中國許多的第一次。天宮一號先後6次交會對接,完成了各種任務,中國也成為世界上第三個能獨立完成交會對接的國家。

為何不能回收利用?

天宮一號和俄羅斯進步號、日本HTV等飛船一樣,它們本來就不是返回式航天器,沒有熱防護,最終只會在墜入大氣層時焚燬。所以它們在升空時已經註定了最後的命運——落入太空墳場尼莫點。

為何不加註燃料?

因為天宮一號已經失控了,如果他不失控我們仍會繼續使用的。勤儉節約是中華民族的傳統美德,而航天事業也真的很燒錢。如果它能正常使用,我想大家一定不會捨得讓它墜落的。它在服役期間多次傳回珍貴數據,而天宮一號的超期服役也讓中國的航天專家們對於測試很多器件在太空中的壽命情況提供了豐富的經驗。我們已經把天宮一號的價值最大化,它可以回家了。

墜落點

天宮一號真的可以說是完美謝幕了,從失控開始,幾國就一直關注著天宮上號,怕天宮一號墜落在人群密集處,想預測出它最終墜落點,試圖從這一次墜落中找到問題。

天宮一號真的很“爭氣”,墜落在了尼莫點(海洋難抵極),航天器的墳場。

後續

在2號的外交部例會上,外媒三次追問天宮一號墜落事情,耿爽一再回應:天空一號絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷燬,未發現造成損害。

澳洲國立大學學者Brad Tucker稱,天宮一號墜約90%的碎片已經在大氣層中燃燒了,剩下10%會落到地面,差不多有700至800公斤,綿延數千平方公里,他說最終會飄在海上,這看起來就像海洋垃圾

對此我們還沒有回應,但到底燃燒了多少?剩餘多少?具體數值並沒有出來,這個數據也只是預估。

不過我在想我是不是多想了?難道是要中方負責這一區域的所有垃圾嗎?


環球解密之未解之謎

“天宮一號”已成“網紅”,引起了世界各地的持續關注。為什麼我國已經掌握了太空燃料加註技術卻不給天宮一號再加註呢?筆者想就此談點淺見。

從完成使命來看:“天宮一號”於2011年9月29日發射升空,是一個為了驗證太空交會對接技術而專門設計的試驗艙型目標飛行器,不屬於真正意義上的空間站。天宮一號先後與神舟8號實現自動交會對接、與神舟9號和神舟10號實現手動交會對接,接待了二批六名航天員,完成了一系列在軌航天試驗,圓滿完成了賦予它的使命!隨後又超期服役二年半,在軌工作運行1630天,前後歷時六年半,成果卓著,為我國航天事業的發展作出了重大貢獻!




從當初設計來看:天宮一號當年的設計壽命是兩年,沒有設計在軌推進劑補加裝置,即“太空加油”裝置,因為我們當時還不具備這項技術能力。我國天舟一號貨運飛船於2017年4月20日發射升空,它具備“太空加油”裝置。但天宮一號已在2016年3月16日功能失效,即使天宮一號配有“太空加油”裝置也無法有效加註了。我國航天專家團隊早就決定用天宮二號空間實驗室與天舟一號貨運飛船進行“太空加油”的試驗,並已成功加註。今天,天宮一號完成了既定的各項任務,也已超期服役,當初設計就是完成使命後重返大氣層燒燬,真正退役。因為天宮一號屬短期實驗,所以發射高度到350公里左右的近地軌道,平時需要耗費燃料保持軌道高度,從技術與經濟多方面來看不適合長期運行,最好歸宿就是墜入大氣層燒燬。










從返回預測來看:我國是負責任的大國,中國載人航天網連續公佈“天宮一號目標飛行器軌道狀態公告,每天更新,據今天該網公佈,經北京航天飛行控制中心和有關機構監測分析,2018年4月2日8時15分左右,天宮一號已再入大氣層,再入落區位於南太平洋中部區域,絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷燬。目前,國際上部分運行在近地軌道的大型航天器退役後,通行做法是讓其受控墜落到南太平洋一處距離大陸最偏遠的深海區-尼莫點,因為那裡“埋葬”了和平號空間站、進步號系列飛船等而被稱為“航天器墳場”。航天事業任重道遠,我們永遠在路上。天宮一號將以燦爛絢麗的輝煌在天地間畫上句號,我們的航天專家團隊與航天英雄們,將在以前成功實踐的基礎上攀登一個又一個新的高峰!


菁323589


我來回答一下,為什麼不給天宮一號加註燃料主要原因並不是象有些人說的天宮一號過使用壽命了、老化了、不值得加註了,而是有兩大原因,其中第一個為主要原因。

第一個原因:天宮一號沒有設計“太空加油”裝置

“天宮一號”於2011年9月29日發射,是為了驗證太空交會對接技術而專門設計的一個目標飛行器,還不屬於真正意義上的空間實驗室。根本沒有設計在軌推進劑補加裝置,即“太空加油”裝置,因為那時我國還不具備在軌推進劑補加的技術能力。這些裝置叫“液路浮動斷接器”,共四個,分別安裝在兩個飛行器的對接機構上,在天宮上還必須安裝“補加驅動器”,控制流量,這些都必須提前在地面安裝上。

天宮一號設計壽命為兩年。它於2011年11月3日與無人的神舟八號飛船成功實現自動交會對接後,分別於2012年6月18日和2013年6月13日與神舟九號和神舟十號載人飛船實現手動交會對接,共接待二批六名航天員。兩年內完成了一系列在軌試驗,圓滿完成各項任務。隨後又超期服役近二年半,於2016年3月16日功能失效,共工作1630天。


第二個原因:用於“太空加油”的天舟一號貨運飛船發射時間晚於天宮一號失效時間

我們國家有推進劑補加能力了,即天舟一號研製成功了,但天宮一號卻壽命結束了。上面剛說了天宮一號是2016年3月16日功能失效的,而天舟一號貨運飛船卻是2017年4月20日發射的。換句話說,即便天宮一號有加油裝置,但它壽命結束了,天舟一號來晚了一年多,所以在地面時航天專家們早就決定用天宮二號空間實驗室來和天舟一號貨運飛船做這個“太空加油”試驗。



天宮二號是2016年9月15日發射的,也晚於天宮一號失效的時間,本來專家們打算讓天宮一號和天宮二號兩個實驗室同時在太空比翼雙飛,可以做一些特殊試驗,但最後只好放棄了。有人說天宮一號壽命結束了,那為什麼不上去維修?結束的意思就是終止數據傳輸,換句話說就是沒反應了,後續飛船也沒法和它對接去維修它。

就因為以上兩大原因,特別是第一個原因,我們國家才不對天宮一號加註。因為根本沒有這個裝置,你怎麼給它加。


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