为何难预测航天器落区

◎文 张亦驰

小读者还记得“天宫一号”吧？早在4月2日 8 时 15 分左右，“天宫一号”目标飞行器已再入大气层，再入落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。可你知道吗？目前国际上有些退役航天器的实际落区和预计落区是有一定差距的，有些航天器最终的再入区域甚至差了一个大洋的距离。

有些同学或许会问，人们对洲际弹道导弹落点的推算都很准确，而相关机构为什么无法对飞船、卫星等航天器重返大气层的区域进行较为精确的预测呢？

我们首先要知道什么叫重返。一般来说，距离地球100千米高的卡门线是大气层内外的人为分界线，但大气层并不是一下子消失的，因此失控航天器坠入地面的过程比较复杂。当失控航天器飞行高度降低到距离地球表面120千米时，由于大气密度较大，其轨道高度会迅速降低，再次进入大气层，并在气动热和气动力的作用下趋向于解体。

这个过程与大气密度、磁场强度、太阳黑子活动、风向、航天器形状、姿态和角度都有关系。退役航天器再入大气层烧毁前，一般会在距离地球表面 100 多千米高的轨道上运行，其外形又不是很规则，还会发生翻滚，与空气产生摩擦，阻力增大。这些都是现有软件设备和算法很难精确模拟的，所以才会造成“失之毫厘，谬以万里。”

相比之下，目前世界各国装备的洲际弹道导弹的弹头通常有较大的再入角和弹道弯度，能够从太空很快穿过大气层，砸向需要攻击的敌方目标区域。而且，弹头形状规则，有的还带有修正制导系统，这都是航天器没法比拟的。

编后语：

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(本文摘编自《中国航天报》飞天科普周刊。本栏目合作单位：中国载人航天工程网http://www.cmse.gov.cn/)