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卫星火箭助推器残片坠入农户家中 尚不能完全避免

科普小知识2022-07-10 09:12:35
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27日上午,遥感卫星27发射后,一枚火箭助推器碎片坠入陕西省一名农民的家中。专家指出-

火箭碎片坠落的灾难无法完全避免。

本报记者傅逸飞

卫星火箭助推器残片坠入农户家中 尚不能完全避免

8月27日上午,一枚火箭助推器碎片坠入陕西省安康市旬阳县洪钧镇一名农民的家中。此前约10分钟,中国太原卫星发射中心进行了27次遥感卫星发射任务。

27日上午,一枚火箭助推器碎片坠入陕西省安康市旬阳县洪钧镇一名农民的家中。幸运的是,没有造成人员伤亡。此前约10分钟,中国太原卫星发射中心进行了27次遥感卫星发射任务。航天专家、中国航天科技第二研究所研究员杨玉光表示,碎片着陆区的选择和设计是航天任务中极其重要的一部分,但对于目前广泛使用的一次性火箭来说,碎片带来的风险是无法完全避免的。

执行发射任务的长征四号丙运载火箭是由中国航天科技集团第八研究院研制的。郑四号的总设计师表示,在规划此次任务的着陆点时,首先要设计一个理论中心点,然后在该点周围画一个半径约20公里的分布区域,并考虑风力和下落姿态等因素。长征四号丙火箭第一级的飞行高度约为91公里,分离时从起点到地面的距离超过50公里,最后落点距离发射场超过670公里他说,“碎片掉落的位置距离中心点大约10公里,没有超出掉落区域。”

近年来,火箭碎片“扰民”事件时有发生。2012年3月底,执行亚太7号卫星发射任务的长征3b号的碎片落在贵州的一个村庄附近。虽然没有造成人员伤亡或财产损失,但它发出刺鼻的黄色烟雾,吓坏了村民。据报道,黄色烟雾是残余的四氧化二氮,毒性很大。

杨玉光说,现役长征火箭使用四氧化二氮作为氧化剂,偏二甲肼作为燃料。四氧化二氮具有高度腐蚀性,大量吸入会灼伤器官。偏二甲肼(UDMH)是一种神经毒剂,会对神经系统造成很大损害。因此,充分燃烧和减少残渣是非常重要的。

吴家林说,嫦娥三号火箭第一级设计的推进剂安全裕度很小,在飞行过程中尽可能多地耗尽。储罐的表面也涂有警告标志。杨玉光说,在完成任务后,火箭的最后一级应该排空推进剂和高压气体,电池中的剩余能量也应该释放,以防止火箭在空中爆炸。

幸运的是,这次撞上农舍的是火箭发动机的碎片,而不是燃料箱,而且不会对健康和环境造成损害。未来,中国新一代火箭将使用绿色无毒的液氧、煤油、液氢和液氧燃料,不会有污染问题。然而,无论有毒还是无毒,从天上掉下来的巨大碎片总是令人恐惧。

中国航天科技集团第一研究所总设计部研究员、火箭弹道设计专家俞孟伦院士曾告诉《科学日报》,火箭碎片着陆是各国发射空间时必须面对的问题。中国对此有严格的规定。

杨玉光表示,在任务实施前,每一条新的轨迹都应该在着陆区进行设计和测量,尽可能避开重要的道路、铁路和人口密集区。然而,中国三大发射中心酒泉、西昌和太原都在内陆,由于地理条件的限制,运载火箭的轨道无法完全避开人口密集的地区。未来,当海南文昌卫星发射中心投入运行时,火箭碎片将落入海中,这将大大降低造成危害的可能性。然而,其着陆区的设计也应避免飞机和船只频繁的空中和海上航线。

除了着陆区和弹道设计,运载火箭本身也有一定的着陆点调整能力。杨玉光说,主要有两个参数。一种是调整飞行的俯仰角,以调整火箭碎片落点和发射点之间的距离。第二是调整火箭的飞行方向。然而,他认为,基于一次性火箭技术,只有碎片才能被更准确地放置,而且不可能完全避免它带来的风险。“只有使用可重复使用的火箭技术,才能从本质上解决这个问题。至少在正常工作条件下,火箭将在控制下回收,不会有碎片落下。”他说,但他认为这项技术仍难以实现。

俞孟伦曾说,我国一直在考虑如何控制火箭的着陆点,比如研制一种“可回收”火箭,完成任务后像飞机一样返回指定地点,从根本上解决碎片问题。记者了解到,近年来,我国已经开展了一些相关研究,在学术期刊上发表了很多论文,但迄今为止,*还没有发布明确的研究计划。

(北京,8月28日,《科技日报》)