7月19日21時(shí)06分，由中國(guó)空間技術(shù)研究院抓總研制的天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室，以受控的方式，圓滿完成離軌和再入大氣層，少量殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域。

“天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室不僅完美執(zhí)行了各項(xiàng)既定和拓展任務(wù)，更用主動(dòng)受控離軌這一壯烈方式，為任務(wù)畫上了圓滿句號(hào)，這是我國(guó)堅(jiān)定履行負(fù)責(zé)任大國(guó)國(guó)際責(zé)任的有力擔(dān)當(dāng)，也是中國(guó)人和平科學(xué)利用太空資源的生動(dòng)實(shí)踐”，天宮二號(hào)總設(shè)計(jì)師朱樅鵬，談起剛擁入地球母親懷抱的天宮二號(hào)，不舍的話語中難掩內(nèi)心的激動(dòng)與自豪。

堅(jiān)定履行大國(guó)責(zé)任

“天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)在軌壽命兩年，目前在軌飛行已超過1000天，盡管已超期服役近一年，可平臺(tái)及載荷功能正常、狀態(tài)良好，所攜帶的推進(jìn)劑仍很充足，可以繼續(xù)支持其在軌飛行數(shù)年，無論從團(tuán)隊(duì)感情還是航天器在軌發(fā)揮的重要作用，我們都不愿與天宮二號(hào)割舍，可從在軌可靠性、安全性角度考量，必須進(jìn)行主動(dòng)離軌”，朱樅鵬表示，讓“身強(qiáng)體壯”的天宮二號(hào)退休，尤為彰顯了中國(guó)的大國(guó)擔(dān)當(dāng)與負(fù)責(zé)任的國(guó)際形象。

▲天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)交會(huì)對(duì)接

“天宮二號(hào)承載了推動(dòng)中國(guó)步入‘空間站時(shí)代’的歷史使命”，天宮二號(hào)飛行任務(wù)期間，天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)、天舟一號(hào)進(jìn)行了多次交會(huì)對(duì)接，并開展了一系列空間實(shí)驗(yàn)，充分驗(yàn)證了航天員中期駐留太空的能力、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)，為建造空間站奠定基礎(chǔ)，為中國(guó)載人航天事業(yè)發(fā)展立下了汗馬功勞。

▲天宮二號(hào)與天舟一號(hào)交會(huì)對(duì)接

英雄謝幕難舍，“老當(dāng)益壯”尤為不易。研究院研制團(tuán)隊(duì)模擬空間站運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)天宮二號(hào)壓氣機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行了高頻次在軌操作，并開展了主動(dòng)降軌控制等一系列拓展實(shí)驗(yàn)，可以說，狀態(tài)良好的天宮二號(hào)對(duì)于支持空間站建設(shè)意義重大；此外，天宮二號(hào)搭載了14項(xiàng)600多公斤重的應(yīng)用載荷，有空間冷原子鐘、寬波段成像儀、三維成像微波高度計(jì)設(shè)備，涉及空間基礎(chǔ)物理學(xué)、地球科學(xué)觀測(cè)、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)等多個(gè)方面，天宮二號(hào)對(duì)于支持各類設(shè)備開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)仍發(fā)揮著關(guān)鍵作用，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益巨大。

“讓天宮二號(hào)主動(dòng)退休，是為了‘萬無一失’！”朱樅鵬認(rèn)為，隨著超期服役時(shí)間的不斷增加，天宮二號(hào)的在軌可靠性會(huì)有所下降，一旦出現(xiàn)在軌異常，處于近地軌道、失控狀態(tài)的天宮二號(hào)會(huì)因稀薄大氣的阻力，逐漸下落，墜入大氣層后，一些高熔點(diǎn)材料有可能不會(huì)完全燒蝕，少量殘骸會(huì)落到地面，危及地面人員安全。天宮二號(hào)在狀態(tài)尚佳的時(shí)候選擇主動(dòng)離軌，就是為了徹底消除這一隱患，用百分百穩(wěn)妥安全的方式履行大國(guó)的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。 

創(chuàng)新巧解離軌難題

“此次受控離軌，就是要讓天宮二號(hào)在指定的時(shí)刻落在指定的區(qū)域，確保地面安全”，朱樅鵬介紹到。要做到這一點(diǎn)不是簡(jiǎn)單發(fā)出一個(gè)離軌指令就高枕無憂這么簡(jiǎn)單。為了確保落得準(zhǔn)，院天宮二號(hào)飛控團(tuán)隊(duì)綜合考慮各方面因素，開展了多輪模擬仿真，制定了詳實(shí)的飛控實(shí)施方案；在飛控過程中，團(tuán)隊(duì)要時(shí)時(shí)監(jiān)控并快速調(diào)整航天器的離軌速度、角度，確保航天器以最佳的“入水”姿勢(shì)進(jìn)入大氣層。

這一過程必須非常嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)楹教炱髟陔E落過程中會(huì)發(fā)生解體，形成數(shù)量眾多、姿態(tài)不可控制的碎片，以“天女散花”的方式從天而降，落區(qū)影響的區(qū)域可達(dá)上千公里，為此天宮二號(hào)飛控團(tuán)隊(duì)制定了多種應(yīng)急處置預(yù)案，隨時(shí)準(zhǔn)備“救場(chǎng)”。

 值得一提的是，此次航天器受控離軌是我國(guó)航天史上的第二次，第一次為天舟一號(hào)受控離軌。與天舟一號(hào)采取的“一步”飛控實(shí)施的策略不同，天宮二號(hào)采取了“兩步走”的飛控實(shí)施策略：第一步，先將天宮二號(hào)軌道降低到近地點(diǎn)200公里的橢圓軌道；第二步，再將天宮二號(hào)軌道降至近地點(diǎn)70公里的橢圓軌道，進(jìn)入大氣層。朱樅鵬指出，天宮二號(hào)飛控隊(duì)伍沒有沿用以往的成熟技術(shù)，而另辟蹊徑，就是為了更為充分、全面的搜集航天器主動(dòng)離軌的各類數(shù)據(jù)，更好地掌握軌道特性。這也是院載人航天隊(duì)伍“好、快、省”工作作風(fēng)的又一生動(dòng)實(shí)踐。

天宮二號(hào)受控離軌的成功完成意義重大。據(jù)了解，在地球周圍，大于10厘米的空間碎片已超過2萬個(gè)，一般而言，10 厘米以上的空間碎片，無論其撞擊到哪個(gè)航天器都是滅頂之災(zāi)。太空中遍布著太空垃圾，經(jīng)常讓馳騁的航天器不得不變道、避障，確保自身的安全，主動(dòng)銷毀已經(jīng)成為國(guó)際上一個(gè)共同的追求和發(fā)展的難點(diǎn)。太空垃圾的治理非常困難，在離地球400多公里的近地軌道，太空垃圾需要十年之久才能自然衰落至大氣層內(nèi)燒毀，更別說在中軌道和高軌道漂浮著數(shù)以千計(jì)的航天器，可能永遠(yuǎn)都是一個(gè)路障，如果不去主動(dòng)銷毀，將會(huì)在軌道上遍布荊棘。

天宮二號(hào)受控離軌的成功完成體現(xiàn)了我國(guó)主動(dòng)擔(dān)當(dāng)，為航天器領(lǐng)域進(jìn)行廣泛推廣主動(dòng)離軌技術(shù)提供了有力支撐。院有關(guān)專家表示，因?yàn)橐粩嗾{(diào)整姿態(tài)和速度，航天器在離軌過程所耗費(fèi)的燃料不是個(gè)小數(shù)目，如果受控離軌方案能不斷優(yōu)化，盡可能少地消耗燃料，對(duì)于中、高軌的航天器應(yīng)用價(jià)值很大，對(duì)于探索經(jīng)濟(jì)、和諧、綠色、環(huán)保的空間事業(yè)發(fā)展道路意義重大。此次天宮二號(hào)的受控離軌在這條道路上邁出了堅(jiān)實(shí)一步，院天宮二號(hào)飛控團(tuán)隊(duì)還將充分研究、挖掘此次離軌數(shù)據(jù)，向著更高、更優(yōu)、更安全的目標(biāo)大步前行。