火箭残骸是怎么处理的

在人类的航天事業中，过去产生的那么多火箭残骸都包括哪些又是怎么处理的呢？

一、火箭残骸第一部分，能收则收，不能收则躲。

火箭残骸的第一部分，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”——这往往是保温泡沫或结的冰。

由于大气密度大，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层。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。

以我国每次载人航天都要使用到的长二F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、整流罩等重要组成部分就会相继程序分离，最后分离的整流罩上升的最大高度也仅为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，它们的掉落区域往往分散且面积巨大。

火箭一级和整流罩等往往是火箭体积重量最大、最核心、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。

目前，处理这些火箭残骸的有效方式有三种：

一是回收。这也是太空探索技术公司（SpaceX）、蓝色起源和我国新一代火箭设计时考虑的重要因素。SpaceX依靠这个技术声名鹊起，它不仅能够依靠一级火箭反推平稳回收，还能利用整流罩降落伞减速滑翔和接驳船大网实现回收，几乎毫无浪费。

二是完全弃用。这是世界主流火箭的主要处理方式，由于传统火箭发动机设计和结构问题，很多火箭根本无法复用，几乎毫无回收价值，最理想的做法是丢掉。但仅有靠海的发射场能实现这一完美主义想法。

三是尽力减少残骸影响。中国酒泉、太原、西昌等内陆地区的发射场，可以大大减少残骸的影响。例如，我国在长二丙火箭发射遥感三十号05组卫星时，给火箭一级的级间段安装了栅格舵，在一级残骸落地过程中起到稳定姿态和减速的效果，大大减少了残骸的可能影响区间，成为世界第二个运用此技术的案例，也为我国未来新一代可回收火箭积累了宝贵经验。在火箭冲向天空的过程中，栅格舵是紧紧贴着火箭的，当火箭的一子级完成使命再入大气层时，栅格舵正式开始工作，变成火箭残骸的“翅膀”。在“翅膀”的保驾护航之下，最终火箭残骸落在设定的区域。

二、火箭残骸第二部分，“天外来客”，可控再入。

随着火箭继续飞行，火箭二级将会继续完成推高航天器轨道的重任，它分离时自身动能足以环绕地球。但此时轨道高度依然在200千米左右，这里大气虽然稀薄却可以造成足够阻力，火箭二级往往还是会返回地球。

由于高空大气层的情况复杂，火箭二级被抛弃后姿态也无法确定，返回地球的轨迹、时间和冲击大气层地点很难预测。但我们不必担心火箭二级造成的威胁。它们没有任何防热措施，再入大气层时速度快、空气稠密，它们往往变成美丽的流星，焚毁在大气层中。

也有极个别情况火箭二级可能变成“飞来横祸”。1997年，美国人洛蒂·威廉姆斯被德尔塔-2运载火箭二级返回地球时产生的碎片擦过肩膀。所幸只是轻微擦过，她并未受重伤。

火箭二级成为残骸时往往已经有能力围绕地球飞行，但返回地球状态难以预测且存在一定风险，当然有必要妥善处理。

SpaceX在实现第一级回收后，曾经努力回收第二级，可是第二级的价值实在有限，且回收距离太远、成本太高，SpaceX最后放弃了此项技术。但这并不意味着第二级就此被抛弃：它执行任务的周期很短，在任务结束后，可以利用剩余燃料，自己冲进大气层。由于地球绝大部分表面都是大洋，可以很容易控制它们焚毁并最终使它们的残骸落入安全区域，尽量减少潜在威胁。

而对于已经进入太空、距离地球较近且一时半会儿无法返回的火箭残骸，则可以采取人工干扰的方式进行移除。例如采用新一次发射任务，用小型航天器靠近火箭残骸，采用鱼叉法、网捕法、拖拽法等将其最终拖入大气层焚毁。

三、火箭残骸第三部分，让出轨道，不复相见。

对于很多高轨卫星而言，旅程远未结束，运送它们的火箭往往还有第三级、上面级等重要结构。例如，我国王牌火箭长三乙可以携带一个远征一号上面级，就是靠这个“太空摆渡车”才实现了数次北斗卫星导航系统“一箭双星”任务。此时卫星被分离时轨道已经非常高，这些火箭残骸注定几乎不可能返回地球大气层。以2015年7月25日我国长三乙/远征一号“一箭双星”发射北斗导航卫星为例，直到今天长三乙的第三级仍然飞在近地点382千米、远地点16 587千米的大椭圆轨道，而共同升空的远征一号更夸张，它飞在近地点22 042千米、远地点27 866千米的超级椭圆轨道。

事实上，很多人类航天事业早期发射高轨卫星带来的火箭残骸，直到今天依然在茫茫太空漫游。

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。例如，猎鹰重型火箭2018年2月6日首次试射后，它的火箭二级牢牢绑在特斯拉电动车背后，现在大概已经到了相对地球的太阳系另一面了。

这个阶段的太空垃圾已经太过遥远，以至于把它们重新带回地球大气层的成本实在太高，得不偿失。此时的有效手段就是让它们远离地球附近的宝贵轨道，进入深空。这个过程基本只能靠它在完成工作之后自主完成：利用残余的燃料，燃尽最后一滴，尽力逃离地球。

（选自《北京日报》，有删减）