火箭残骸回收有讲究
2020-01-07
“火箭残骸里剩余残留物、危险品可能会形成次生危害,请广大群众不要近距离围观或接触残骸,严禁私自拆卸、拾捡、隐藏、贩卖和收购火箭残骸……”这是云南西双版纳傣族自治州人民政府12月5日发布的一则紧急通知。
火箭残骸落区是怎样选定的,这些残骸会带来什么影响,如何最大限度规避损失?围绕这些问题,中国航天科技集团一院的专家向记者进行了介绍。
影响:除了“物理打击”,还有爆炸风险
通俗地讲,运载火箭分离后会形成残骸。火箭残骸的危害表现在不同方面。
首先,其从天而降,将对地面形成“物理打击”,但不同分离部位的“打击”力度有所不同。例如整流罩,它处于火箭顶端,罩在卫星外面,具有壳薄、重量轻、面积大的特点,再入过程中大气阻力的减速作用显著,只要你身手敏捷,从发现下坠的整流罩就开始躲避,完全可以避免被直接击中。
而火箭子级和助推器掉下来,就不会这么“客气”。由于这些结构体很重,预测落点要提前组织疏散人群。
除了高空坠物,火箭子级里残留的推进剂和高压气体也有危险。
为了确保其中一个或几个环节在出现有限偏差状况下,火箭还能圆满完成发射任务,各级推进剂均会留出一定的备用量,这些剩余燃料有毒,随残骸落地后仍有爆炸风险。因此,残骸需要专业人员回收。
未来:指哪就落哪,“残骸”可回收
一直以来,航天工作者都在寻找对策,降低火箭残骸的威胁。
2019年7月26日,一枚长二丙火箭从西昌卫星发射中心升空。这次任务除了将3颗卫星送入轨道,还成功开展了我国首次栅格舵分离体落区安全控制技术试验。
此次试验的栅格舵由众多薄薄的栅格壁镶嵌在边框内构成,安装在长二丙火箭一子级上。火箭发射升空时,它紧贴箭体侧壁,在一子级分离再入阶段解锁、展开,并按指令转动控制一子级的姿态和飞行轨迹,最终实现对一子级落点的精确控制。
相比过去一子级的无控下落,通过栅格舵的控制,一子级落区范围将从上千平方公里缩小到60平方公里左右。
科研人员正在深入研究,力争将传统常规推进剂火箭的落点精度提高到几平方公里内,最终实现“定点着陆”;同时,实现在一定范围内选择落点,通过指定哪片区域就让火箭落到哪里,来进一步消除火箭子级残骸对落区人民生产、生活的影响。
除落点位置控制外,火箭科研人员还正在研究备用推进剂的安全处置策略并已初步得到飞行试验考核验证——火箭子级在高空再入飞行过程中,将推進剂通过发动机腔向外排放,两种推进剂混合将会自燃,生成水和氮气等无污染产物,即使这两种推进剂未完全燃烧,由于火箭子级飞行高度高,它们也会在空中被自然稀释掉,不会对环境造成危害。
随着我国科研人员正全力开展火箭垂直着陆、无损回收技术和重复使用技术的研究。届时,分离后再入的子级也将摆脱“残骸”的命运,再次循环进入到相关科研试验中。
(摘自《科技日报》)