在离我们地面约400千米的地球轨道上,已组成三舱一体结构的天宫空间站俯瞰着下方的蓝色星球。而在不久之后,天舟二号却要受控离轨进入大气层中烧毁,这是为什么呢?

搭载天舟二号的运载火箭——长征七号
2021年5月29日至30日,天舟二号发射与对接任务取得圆满成功。6月18日,三名航天员成功从天舟二号内取出160件包裹,天舟二号“开箱”时刻结束后也标志着它完成了关键使命,在9月份天舟三号到来之前将退出对接口再入大气层。假如让天舟二号货运飞船继续留在空间站,让天舟三号到节点舱对接不就增加了航天员的活动空间了吗,那为什么还要脱离空间站坠毁?

天和核心舱与“飞天”舱外航天服
首先,目前我们可以清楚看到天和核心舱只有5个对接口,可以说数量有限,如果天舟二号长期停泊在对接口就会空占一个对接通道影响必要的航天器进行对接,这可以说是一种资源浪费。未来天宫空间站将会有载人飞船、货运飞船进行频繁对接,这就要求空间站有足够的预留对接口,以便于满足一些紧急任务与建设行动。在神舟十二号上天之后,神舟十三号就被立即转运到酒泉发射场进入“应急值班期”,为的就是保证天宫空间站内三名航天员的安全,在神舟十三号到来之前天舟三号也要提前对接,这些都要求对接口的充足。此外货运飞船有专门的对接口,因此只能停一个货运飞船,所以天舟二号总是要撤离的。

美国“天鹅座”货运飞船
之后一个原因也是一个现实问题,简单说就是为了节省燃料。可能有人会问,空间站已经脱离大气了,就漂浮在太空中还需要燃料吗?我们知道,航天器要进入地球轨道就需要运载火箭发射来克服空气阻力,因为地面上空具有大气层。而在轨运行的航天器所处的太空虽然接近真空,但还会受到地球引力作为阻力的影响,而处于低轨的空间站还会受到大气层气体的影响,使所处的轨道逐渐降低,若不控制便很可能会坠毁,所以要保持轨道高度就需通过发动机点火进行调整,还有在遇到紧急情况,如太空垃圾飞来,这时需要点火变轨,而一切前提是要有足够支持飞行的燃料。天舟二号质量近13吨,相当于6辆汽车的质量,如果拖着质量如此大的航天器,空间站燃料的利用率将会下降。

美国“奋进号”航天飞机
“太空清洁”刻不容缓
除此之外又一重要的原因是为了防止产生太空垃圾。太空是一个温差惊人、辐射强烈的空间,航天器暴露在太空中容易老化、使寿命受到影响。一些航天器会因为恶劣的宇宙环境而被损坏或是能源耗尽终止了寿命,漂浮在太空中成为太空垃圾。到2016年,在轨飞行的太空垃圾大约有1亿块,动能可达7km/s以上。可以想象当一块很小的太空碎片撞上正常运行的航天器,即使没发生爆炸也会被直接击穿发生毁灭性的灾难。自人类航天事业飞速发展以来,被太空垃圾击中的惨案小到卫星大到国际空间站都有发生。据有关计算,在轨飞行物(太空垃圾与正常运行的航天器)发生灾难性撞击的几率为3.7%,非灾难性几率为20%。我们可以把太空垃圾形象地比作“失控的太空武器”。天舟二号设计寿命12个月,证明其可以适应短期宇宙环境。太空垃圾又一来源便是航天员生活废弃物,此次天舟二号也会成为“垃圾箱”储存生活废弃物,受控进入大气中烧毁,这有效地保护丁太空环境。
国际空间站飞过印度
国际空间站预计将于2024年坠毁,这不仅给了空间站完成使命的最后归宿,也避免其受太空垃圾的“攻击”,从而产生更多的“垃圾武器”。天舟二号将在今年9月天舟三号发射之前进行坠毁,这样的做法不仅为天舟三号留下了“任务通道”(货运飞船对接口”也为我国天宫空间站建设与保护太空环境作出了应有贡献。
保护我们的蓝色星球是我们的共同责任