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Mar. 29 2018

天宮一號就要掉下來,但是會掉到哪裡?

  • 天宮一號就要掉下來,但是會掉到哪裡?

    天宮一號就要掉下來,但是會掉到哪裡?

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天宮一號太空站預計在3月30日到4月2日之間墜毀在地球大氣層。

2011年9月,長征二號F火箭運載天宮一號太空站進入地球軌道。PHOTOGRAPH BY LINTAO ZHANG, GETTY

中國的太空站即將撞上地球,最新的預測指出,它會在2018年3月30日到4月2日之間墜落。

天宮一號在2011年9月被運送到地球軌道,這個太空站是用來作為機械技術的測試平台,它已經和數艘太空船會合與對接,在它正常運作期間,也曾經有太空人造訪。這些活動為中國未來長久太空站奠定基礎。

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2017年5月,中國官方交給聯合國一份報告,天宮一號已經在2016年3月16日停止運作,雖然天宮一號結構完整,但是太空站的燃料耗盡,地面人員已經無法控制。

目前天宮一號平均位在地表上空320公里處繞地球運行,地球緻密大氣層的阻力將太空站往下拉,讓它以大約每天4公里的速度向下墜落。當天宮一號掉到地表上方70公里時,它將化成一團火球重返大氣層。

如果天宮在墜落的過程中沒有完全燒毀,殘餘的碎片會掉落在哪裡將很難預測。這個太空站每三個小時繞行地球兩次,它的運行軌道位在北緯43度到南緯43度之間,這表示除了南極洲以外,其他的大陸都有可能被碎片擊中。

喬納森.麥克道威爾(Jonathan McDowell)是哈佛-史密森尼天文物理中心的天文學家,他說:「我們唯一能知道的就是天宮會落在這兩個緯度之間,不過直到它掉落地上,我們才能知道它真正墜落的地點。」

天宮一號準確掉落日期目前還不清楚,因為上層大氣受到太陽活躍程度的影響。麥克道威爾說:「在它墜落前大約24小時,我們才能推測掉落的時間,不過時間上的誤差大約是3小時。」

麻煩

德州大學奧斯汀分校的天文動力學家莫本.加哈表示,我們能夠預測衛星如何墜落的能力仍然非常有限,原因之一是我們無法即時監測全球大氣的活動。

加哈說:「我們尚未完全了解大氣動力學和機械學,包括精準度不族以及地球歲差的影響,所以無法提早做出預測。這表示掉落物體的路徑或軌道充滿不確定性,這表示我們不能確定物體會從太平洋上方或是美國上空掉落。」

中國媒體在2013年公布天宮一號太空站和載人太空艙對接的示意圖。PHOTOGRAPH BY LI JUNFENG, IMAGINECHINA/AP

當天宮一號墜入大氣,這個太空站將會解體,100公斤重的碎片有可能會掉落到地面。這樣的情況曾經在1979年發生過,美國航太總署的太空實驗室太空站進入大氣層後,並沒有如原先預期的快速燒毀。(一部分的太空站掉落在澳大利亞,還好沒有人受傷,其中一個地方政府還對美國航太總署開了罰單,理由是亂丟廢棄物。)

中國官方交付聯合國的報告中,淡化了碎片掉落的危險,不過,加哈和麥克道威爾都同意,被碎片擊中的機率非常低。

加哈說:「地球上大部分被海洋覆蓋,如果有殘餘碎片掉落到地球,最可能掉落的地點是海洋。」

「即使有些碎片掉到陸地上,因為世界上大部分人口都集中在海岸邊,這更降低碎片掉落在人口密集區的機率。」

雜亂的太空

加哈表示,如果我們太空中的巨大資產失去控制,太空機構和衛星製造商都應該要做好備案,天宮一號面臨的不確定性,對他們來說都是重要的一課。

國際太空站就像一個美式足球場那樣巨大,而且它跟天宮一號軌道相當類似。加哈表示,美國航太總署非常關心國際太空站任務結束後,如何引導國際太空站進入地球大氣結束生命。

加哈說:「中國太空站脫離軌道是個警訊,世界各國的政府機構應該提撥一些經費給大學和研究機構對重返大氣層做研究,因為這個問題不會自己消失,只會一再發生。風險只會持續升高,特別是太空中的物體數量不斷增加。」

麥克道威爾補充,目前有超過5萬個太空垃圾在地球軌道上被追蹤,最應該被關注的是軌道上的碰撞。

「如果我們不開始清理這些垃圾,太空會變得不堪使用,因為太空中到處都是碎片殘骸。」

注意天空

現在開始,世界各地的望遠鏡會緊盯著天宮一號,看著它墜落邁向死亡。觀星人可以加入監測的行列,另外,虛擬望遠鏡計畫(Virtual Telescope Project,https://www.virtualtelescope.eu/webtv/)也將在臺灣時間3月28日20:00開始線上直播。

天宮一號用肉眼也可看見,要分辨它跟經過的飛機相當容易,就像許多衛星和國際太空站一樣,天宮一號看起來像是不閃的白光,而且在天空中移動相當迅速。

住在南北半球中緯度地區的人,最有機會看見這個太空站重返大氣層,能夠看見的地點跟發生日期有直接的關係。

這個星期,北美的觀察者可以在清晨的天空中,看見如星星般閃亮的太空站,不過住在緯度超過60度的人將無法在地平線上看見這個太空站。你可以在一些衛星追蹤網站(例如Heavens Above)輸入你所在的位置,就可以知道什麼時間可以看見天宮一號。

撰文:Andrew Fazekas

編譯:李昫岱

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