火箭的使命，就是將航天器等有效載荷送到太空，一旦這一任務完成，火箭也將功成身退，那么“退”下來的火箭“殘骸”都有哪些處理方式呢？

什么是火箭殘骸呢？

通俗地講，火箭飛行過程中掉下來的部分稱之為殘骸。不過通常說的殘骸都是指火箭的大殘骸。國內(nèi)外現(xiàn)役運載火箭通常都是多級火箭，除了與衛(wèi)星相連的末級火箭，其余結構體包括助推器、子級乃至整流罩，在發(fā)揮完各自作用后，都會在火箭飛行的不同階段分離、掉落。

一般來說，這些殘骸會分散成為多個部分，其中一部分會隨著衛(wèi)星升入遙遠的太空之中，還有一部分會再入大氣層燒毀墜落地面。這些殘骸在落地之后呈現(xiàn)的狀態(tài)也是各有不同的，降落的時間也有一定的差異。因此，對殘骸的處理方式也是多種多樣的。

提前疏散 專人回收

一般來說，對于上升高度不高，很快墜落回地面的火箭殘骸，火箭設計師會在發(fā)射前，精準計算出落區(qū)范圍，會有專人提前完成落區(qū)實地勘察和人員疏散，不會造成人員傷亡。

火箭設計師張博戎介紹，火箭的飛行軌道、箭下點、分離的位置，都是提前精密設計好的，結合分離時的飛行速度和位置等參數(shù)，就可以精準計算出這類殘骸的中心落點。執(zhí)行發(fā)射任務前，有關部門會向航區(qū)、落區(qū)發(fā)布通知，進行人員疏散等準備工作。殘骸落地后，落區(qū)指揮部要組織人員保護現(xiàn)場，避免他人接近。同時由專人對殘骸進行回收處理。

酒泉、太原、西昌三大傳統(tǒng)發(fā)射場位于我國內(nèi)陸，在這里發(fā)射的火箭落區(qū)，大多位于內(nèi)陸，在有條件的情況下，火箭發(fā)射后都要回收這些殘骸。而在我國的新發(fā)射場——文昌航天發(fā)射場，它位于海南省，也就是在海邊，我國新一代的大型、中型火箭就在這里發(fā)射。每次發(fā)射完火箭的殘骸都直接掉到公海里，不會造成任何的威脅，所以也就不用回收了，而且火箭殘骸雖然都是無控拋落，但已經(jīng)計算出落海區(qū)域，也會有相關人員監(jiān)測任務海區(qū)。

受控離軌 絢爛燃燒

有一些飛得更高的的火箭子級，可以一直停留在太空中繞地球運行的軌道上，成為“太空垃圾”。作為航天大國，中國的火箭設計師們在發(fā)射任務結束后，會讓這類火箭殘骸盡快降低軌道高度，避免占用寶貴的軌道資源，影響太空環(huán)境。

這類殘骸主要采用的是受控離軌方式。所謂受控離軌，就是利用火箭子級剩余燃料和部分發(fā)動機控制箭體不斷脫離原本運行的軌道，而逐漸向地球靠攏，最終在進入大氣層的過程中焚毀殆盡的做法。

還有火箭箭體鈍化處理，將箭體剩余的燃料、高壓氣泄出，讓電池自己短路，徹底消除火箭末級“自爆”危險。同時，在鈍化之前火箭還可能會進行“離軌”機動，轉移到廢棄軌道上，也是同樣的目的。

這是我國堅定履行負責任大國的國際責任的有力擔當，也是中國人和平科學利用太空資源的生動實踐。

軌道設計提前控制

避開重要區(qū)域

與受控離軌相對的，還有一種無控離軌方式。這類箭體實際上已經(jīng)進入了太空，消失在人們的視野里。它們運轉在低地球軌道上，在大氣邊緣氣體的阻力作用下，越轉越慢，越來越低，經(jīng)過一段時間后最終再入大氣層。

不過大家不用擔心這部分火箭造成的威脅，它們沒有任何的防護措施，再入速度很大，會在大氣層空氣劇烈摩擦中，不斷焚燒殆盡。不會像科幻電影中描述的那樣砸向地球，而是在奔向地球的過程中，化成一身絢爛，劃過美麗星空。

張博戎說，“無控再入”的落點不是無法預測，而是無法提前精確預測。這是因為分離速度、載荷質(zhì)量、氣動環(huán)境、空間受力的輕微變化，在長時間累積后會導致箭體殘骸再入位置產(chǎn)生很大的變化，再加上箭體再入過程中存在不確定性，可能會分離解體，因此，目前世界各國都不存在準確方法能夠計算出再入殘骸碎片的形狀、大小、數(shù)量等，種種不確定因素會影響設計師計算的落點精度，導致其殘骸落區(qū)范圍也更大一些。

早期，全球的火箭設計中，也都沒有考慮殘骸落點控制的問題，太空中至今還散布著各國的火箭子級，距離地面約400公里以內(nèi)的那些運載火箭殼體、衛(wèi)星，絕大部分都會再入大氣層，只是時間長短問題。

有網(wǎng)友也許緊張，那我們是不是有可能被砸中？不用擔心，從上世紀70年代到80年代，每年約有200枚火箭和衛(wèi)星墜落，最近每年也有50枚左右。其中大部分在大氣層燃為灰燼，每年只有數(shù)枚航天飛行器的零部件落到地面，但至今還沒有發(fā)生過任何一起傷人的事件。

張博戎說，火箭設計師也在通過開展軌道計算，大量試驗積累數(shù)據(jù)，結合種種概率來計算殘骸可能散布的地點，以此劃出落區(qū)的范圍，并且跟蹤監(jiān)測，及時預報落點。而且被火箭殘骸砸中的概率應該還遠低于被隕石砸中、走在路上被雷劈中、小行星撞上地球的概率。

根據(jù)網(wǎng)絡相關數(shù)據(jù)估算，在流星雨爆發(fā)的時段，每小時約有1000~20000顆隕石落向地球，而普通人被200g以上的隕石砸中的概率是7億分之一；作為對比，普通人一生中被雷劈的可能性是1.2萬分之一。這樣一比較，我們根本不需要為這樣的事憂心忡忡。

我國已成功開展

殘骸精準回收試驗

除了這些殘骸處理方式，一直以來，火箭設計師們還在尋找對策，降低火箭殘骸的威脅。近年來的一些試驗，讓殘骸的精準降落和回收成為可能。

火箭設計師錢航介紹，2019年，長征火箭首次采用柵格舵分離體落區(qū)安全控制技術，火箭的一級落點實現(xiàn)了精確控制。

此次試驗的柵格舵由眾多薄薄的柵格壁鑲嵌在邊框內(nèi)構成，安裝在火箭一子級上?；鸺l(fā)射升空時，它緊貼箭體側壁，在一子級分離再入階段解鎖、展開，并按指令轉動控制一子級的姿態(tài)和飛行軌跡，發(fā)射當天，火箭一級的殘骸在貴州黔南布依族苗族自治州被找到，落點正位于事先設定的落區(qū)范圍內(nèi)，這意味著，我國運載火箭首次“柵格舵分離體落區(qū)安全控制技術”試驗取得成功。

2020年，長征火箭在發(fā)射任務外，助推器首次驗證了基于降落傘的落區(qū)控制技術。在此次任務中，研制人員給火箭的一個助推器安裝了多個降落傘，在墜落過程中降落傘先后展開，成功控制了助推器墜落時的姿態(tài)和方向。

錢航說，這也是我國首次在火箭發(fā)射任務中實現(xiàn)殘骸信息的實時接收、處理和顯示。根據(jù)定位到的落點位置，研制人員在25分鐘之內(nèi)就找到了火箭殘骸。而此前完成這項工作短則需要幾小時，長則需要數(shù)月。

后續(xù)，研制人員將在前期搭載試驗的基礎上繼續(xù)改進和優(yōu)化方案，不斷提升產(chǎn)品的可靠性，實現(xiàn)產(chǎn)品的批量化、低成本生產(chǎn)，進而大幅提高火箭殘骸的落區(qū)安全性。相信不久的將來，火箭殘骸對落區(qū)的影響將會越來越小。

現(xiàn)階段除了可回收的箭體外

箭體難逃成為殘骸的命運

它們的生命轉瞬而逝

卻絢爛無比

它們與研制火箭的火箭人

具備一樣的秉性

舉足輕重? 榮辱不驚

使命必達? 不求回報

燃燒生命? 無畏無悔

閃耀人生? 照亮未來

來源/中國運載火箭技術研究院

編輯/楊斯爽

審核/楊潔

監(jiān)制/唐向華