运载火箭发残骸到底是怎么处理的?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-01
运载火箭残骸落坠会砸死人吗?

长征运载火箭的助推和一级是无法在大气层中烧毁的,只能落在地面。设计弹道时会尽量是残骸落在人少的地方。 火箭发射时为了借助地球自转的速度,一般向东发射。美国的发射场一般建在东海岸(残骸落在大海里),俄罗斯的东面有大量的无人区作为残骸落区。在海南建设发射基地就是考虑到了残骸落区,主要还是为了获得地球的自转速度。

7月26日11时57分,我国在西昌卫星发射中心使用安装有栅格舵的长征二号丙运载火箭,成功将遥感三十号05组的3颗卫星送入预定轨道。当天13时40分,该火箭的一子级残骸在贵州黔南布依族苗族自治州被顺利找到。残骸落点处在预设落区范围内,标志着我国运载火箭首次“栅格舵分离体落区安全控制技术”试验取得成功。我国成为继美国之后世界上第二个掌握此项技术的国家,向运载火箭可重复使用迈出了坚实一步。

残骸可控降落很重要
近年来,随着我国探测太空步伐的加快和对卫星应用需求的增加,运载火箭已经进入高强密度发射阶段。2018年,我国运载火箭发射次数达到39次,位居世界第一。然而,运载火箭发射后残骸落区的安全问题受到越来越多的关注。虽然科研人员在设计火箭飞行弹道时,会尽量避开人口密集的城镇和村庄,但由于包括助推器、子级和整流罩在内的火箭残骸在完成任务后无控自由坠落,其落点散布范围达数千平方公里。为保障残骸落区范围内的人员和财产安全,每次火箭发射前夕,当地政府部门都要将人员疏散到安全地带,不仅给当地百姓带来不便,也增加了火箭发射的经济成本和工作难度。长二丙火箭副总设计师徐勤介绍:“此次长二丙火箭一子级安装可控栅格舵,积极履行社会责任、发展绿色航天,减少火箭残骸落区给当地百姓带来的不便,对解决我国运载火箭残骸落区的安全性问题具有重大意义。栅格舵的成功运用,也为我国运载火箭助推器和子级的可控回收技术、突破软着陆技术和重复使用技术打下了坚实基础。”
此次试验可打双“100分”
截至目前,长征系列运载火箭已经成功发射了300多次,但残骸再入一直处于无控状态,落区范围比较大。此次长二丙火箭采用栅格舵控制残骸降落试验,是我国进行的首次尝试。长二丙火箭栅格舵电气系统负责人彭越表示,此次栅格舵的使用可打两个100分。第一个100分是加装栅格舵后,火箭在飞行过程中一切正常,没有受到任何影响。第二个100分是火箭一子级残骸在再入过程中,栅格舵很好地完成了解锁-展开-锁定-按控制指令转动等一整套动作,最终降落在离理论落点很近的地方,精度超出了预期目标。“基于栅格舵系统的落区控制技术是航天科技集团一院掌握的一项核心技术,再经过更多的试验积累后,今后火箭残骸的落区划定范围就可以从现在的几十公里乘几十公里,缩小至少80%,减小人员疏散范围。”彭越说。

为了研制火箭栅格舵,长二丙火箭研制团队基本上没有周末和节假日,只用了不到一年的时间就按期交付总装,并顺利安装在火箭上发射升空。彭越介绍,我国之前在长二F运载火箭整流罩上使用的栅格翼展开后是固定不动的,而本次长二丙火箭采用的栅格舵可以通过摆动来控制一子级的飞行姿态和方向。这是我国此前从未实施过的,难度较大。接受这个任务的是一支平均年龄只有30多岁的年轻研制团队。鼓励创新、崇尚技术的氛围,使这群年轻人敢于第一个“吃螃蟹”。他们突破原有专业间的藩篱,组成项目攻关小组,秉承“首战用我,用我必胜”的精神,闯出一条新路,研制出可折展传动栅格舵系统和一体化高性能的电气系统。彭越说,电气系统是控制栅格舵动作的“大脑”。箭体结构和电气系统研制团队专门研制了可以承受再入段高热流的防热涂料并运用在火箭级间段,保证了栅格舵内系统的正常运行。不仅如此,控制火箭姿态的控制力来自于栅格舵上产生的空气动力,一套可折展能传动的栅格舵机构系统同样是一子级精确落区控制的关键。长二丙火箭栅格舵机构系统负责人王辰介绍,除舵本体外,栅格舵机构系统还包括展开锁定机构、传动机构等组件,这些机构和组件均需通过精确的机械尺寸配合才能实现其功能。研制团队在栅格舵机构系统研制中,与一院211厂、18所等设计生产部门紧密配合,连续奋战近半年时间,终于在飞行前一个月生产出了合格的飞行产品。紧接着团队成员又与702所等试验部门大力协同,在一个月内顺利完成了产品的结构静力、展开锁定、传动特性等所有地面试验,最终为火箭一子级插上了智慧灵活的“翅膀”。为可重复使用打基础徐勤表示,采用蜂窝状的栅格舵实现可控回收和落区可控,是国际上常用的方法。这种形状的栅格舵效率更高,通过气流流经网格实现特殊的气动特性,使火箭姿态保持稳定。“栅格舵在我国运载火箭上是首次使用,没有相关技术可以借鉴。研制团队进行了多次论证,如果太小就起不到稳定作用,如果太大就可能无法展开,最后团队通过大量的风洞试验才确定了栅格舵的大小。”徐勤说。

运载火箭可重复使用、降低发射成本,已经成为世界各航天大国研究的重要方向之一。我国著名火箭专家、长三甲系列运载火箭首任总指挥兼总设计师龙乐豪曾表示,发展可重复使用航天运输系统,能够支撑未来大规模开发和利用空间,形成廉价的天地往返运输工具,推动空间应用产业快速发展。徐勤表示,长二丙火箭一子级残骸落区安全控制技术的成功试验,是我国火箭迈向可重复使用的第一步。这种技术成熟后,完全可以运用在其他型号火箭的助推器和一子级上,推动我国从航天大国向航天强国迈进。

人类航天事业的基石是运载火箭技术,正是一枚枚火箭在轰鸣声中惊天动地起飞,才有了军事、气象、通讯、遥感、导航、科学应用、载人航天和深空探测等多种可能性。但很多人往往忽视了一点:人类受困于强大的地球引力和浓密的大气层影响,火箭运输效率极低,有效载荷仅为总重量的1-5%左右。但它能送到月球的有效载荷仅为45吨重的阿波罗飞船,比重仅为1.5%。如果考虑到真正的有效载荷仅为三位宇航员和有限的科学仪器,这个效率低到令人发指。其余部分几乎都是燃料和火箭残骸。

这部分残骸是在火箭发射后不久会重新返回地面,甚至在火箭刚开始呼啸震动时就开始“掉渣/残骸”:这其实往往是保温泡沫或结的冰。大气密度很大,这个阶段产生的残骸高度不够、速度很低、因而这些残骸根本没能突破大气。按照火箭推进的原理,所有的火箭几乎都要设计成多级模式,越靠下面的部分越大也越强力。这意味着这部分天外飞祸特点是:非常大、非常贵、也非常危险!

以我国每次载人航天都要使用到的长征2F王牌火箭为例,在发射后约3分钟内,火箭的逃逸塔、助推器、一级火箭、整流罩等重要组成就会相继程序分离,最后分离的整流罩最大高度也仅为100千米左右,引力作用下,它们必然会返回地球。由于程序分离时间、分离姿态、气象条件等各不相同,它们的掉落区往往分散且面积巨大。由于历史和技术原因,我国的三大传统发射场酒泉、太原和西昌都位于内陆,每次发射都要着重考虑这一批残骸的破坏力。

事实上,有很多人类航天事业早期发射高轨卫星带来的火箭残骸,直到今天依然在太空漫游。而对于很多深空探测任务,目标轨道轻易超过月球的距离,这些火箭残骸已经远到无法追踪了。



个别情况火箭二级可能变成“飞来横祸”。

会在火箭发射后不久会重新返回地面。

有一部分残骸在火箭刚开始呼啸震动时就开始掉落,会被回收利用。

也有极个别情况火箭二级可能变成“飞来横祸”。

  • 捡到火箭残骸怎么办
    答:捡到火箭残骸解决方法如下:1、确定残骸的位置和状态:火箭残骸在穿过大气层时,有很大一部分会在大气层中燃烧殆尽。在某些情况下,火箭残骸可能会落在人口稀少的地区,但仍需考虑其对环境和人员的安全影响。2、通知相关部门:发现火箭残骸后,应立即上报给国家相关部门,以便进行进一步的评估和处理。3、...
  • 火箭分离后那些东西掉去哪里了
    答:可继续“接力”火箭飞行,直接送卫星到工作轨道,被称为“太空摆渡车”。火箭起飞后,在控制系统的控制下,分别完成程序转弯、助推器脱落、上面级火箭的点火与关机、级间分离和整流罩分离等;当火箭到达入轨点时,有效载荷与火箭分离、进入预定轨道运行,这时,运载火箭的发射工作完满结束。
  • 什么是火箭残骸
    答:另一种则是火箭发射失败,科学家无法估计,火箭残骸随机降落到一个地点,这种情况就比较危险。在火箭残骸的坠落过程,会给地面上的人带来一定的影响。如何应对火箭残骸:首先,会通过回收火箭的方式来避免意外。如果火箭在太空中发生意外坠落的话,那么可以将其回收。这是因为火箭在太空中飞行时速度非常快,...
  • 捡到火箭残骸怎么办
    答:发现火箭残骸都是要上报国家相关部门的。一来火箭残骸属于精密的高端复合材料,防止技术泄漏;二是火箭残骸可能包含航天燃料等有毒有害物质的残留,可能会对人畜产生危害。火箭残骸落区多是偏远山区或大漠戈壁,地广人稀、交通不便。有的地方山高谷深、重峦叠嶂,有的悬崖峭壁、河急滩险,有的黄沙荒漠、...
  • 发射火箭后掉下来的火箭舱在哪?
    答:由于火箭发动机残骸往往残留少量燃料,而一些燃料有毒,因而只要发现,政府会派人回收处理。 人为返回物则包括返回式卫星的返回舱,一般是过去遥感卫星的胶片舱或科学卫星的试验舱,弹道导弹试射时头部一般也不装真实弹头,而是装满遥测仪器,落到靶场后有的也需要回收,还有就是载人航天的载人返回舱了。这些返回物可以海上溅落...
  • 我国大力发展航天事业的意义有哪些?为何我国的运载火箭不回收?
    答:载人火箭发送全过程中,掉下来的残骸零件会撒落在全国各地,尽管中国对火箭弹残骸回收的工作会根据运用响声、地图及其手机定位系统来预测残骸落点部位。但并并不一定的残骸都能够被成功回收。针对撒落陆上的残骸,专业技术人员明确残骸实际落点后,会机构专业技术人员在场开展解决回收。但有一些残骸会撒落在大海...
  • 卫星发射后残骸怎么掉落地点能准确确定吗
    答:如果是分级运载火箭,因为其运行轨迹是精确计算的,分离时间也是可控的。所以地点是可以准确确定。我国在西昌卫星发射中心成功发射两颗北斗导航卫星。卫星发射前后,来自这个中心的火箭残骸落区工作组成员辗转1000多公里,穿梭于广西百色的崇山峻岭,跑遍了20多个乡镇,圆满完成火箭一级落区群众疏散和残骸回收...
  • 有很多人类航天事业早期发射高轨卫星带来的火箭残骸,直到今天依然在太空...
    答:那么,这么多火箭残骸,该如何处理它们?飞来横祸:能回收就回收,回收不起要躲得起!火箭一级和整流罩等往往是火箭体积重量最大、最核心也最昂贵的部分,占据火箭总体成本的80%以上,却是最早被扔掉的,非常可惜!而且非常危险。要处理它们,有效的方式有回收。这也是SpaceX、蓝色起源、航天飞机固体助推...
  • 长征五号B遥三运载火箭末级残骸已再入大气层,其他器件去了哪里?
    答:长征五号B遥三运载火箭末级残骸在太空飘荡之后将再次进入地球大气层,这些巨大的残骸引起了网友们担心,害怕天空中掉下的庞然大物会砸到人群。其实这种担心是没有必要的,火箭弹还不会砸到人,火箭上的其他部件也许都留在了太空中。2022年7月31日长征五号B摇三运载火箭末级残骸脱落,并且有部分掉入了地球...
  • B遥三运载火箭末级残骸再入大气层,能否掉落到地表?
    答:二、不必太过担忧对于火箭残骸通常都会进行全程的监控,并把相关的信息在国际范围内公布。这样一来,就能够起到提前预警的效果,避免残骸造成破坏。我国在该领域展现出的透明度,值得所有其他航天国家学习。三、落点会有规划随着技术的不断发展和相关工作的完善,对于残骸落点的判断和定位已经越来越精确。