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，那麽(me) “退”下來的火箭“殘骸”都有哪些處理方式呢？

什麽(me) 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(wei) 殘骸。不過通常說的殘骸都是指火箭的大殘骸。國內(nei) 外現役運載火箭通常都是多級火箭，除了與(yu) 衛星相連的末級火箭，其餘(yu) 結構體(ti) 包括助推器、子級乃至整流罩，在發揮完各自作用後，都會(hui) 在火箭飛行的不同階段分離、掉落。

火箭助推器分離示意圖

一般來說，這些殘骸會(hui) 分散成為(wei) 多個(ge) 部分，其中一部分會(hui) 隨著衛星升入遙遠的太空之中，還有一部分會(hui) 再入大氣層燒毀墜落地麵。這些殘骸在落地之後呈現的狀態也是各有不同的，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(zhuan) 人回收

一般來說，對於(yu) 上升高度不高，很快墜落回地麵的火箭殘骸，火箭設計師會(hui) 在發射前，精準計算出落區範圍，會(hui) 有專(zhuan) 人提前完成落區實地勘察和人員疏散，不會(hui) 造成人員傷(shang) 亡。

電力部門協助疏散

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，就可以精準計算出這類殘骸的中心落點。執行發射任務前，有關(guan) 部門會(hui) 向航區、落區發布通知，進行人員疏散等準備工作。殘骸落地後，落區指揮部要組織人員保護現場，避免他人接近。同時由專(zhuan) 人對殘骸進行回收處理。

酒泉、太原、西昌三大傳(chuan) 統發射場位於(yu) 我國內(nei) 陸，在這裏發射的火箭落區，大多位於(yu) 內(nei) 陸，在有條件的情況下，火箭發射後都要回收這些殘骸。而在我國的新發射場——文昌航天發射場，它位於(yu) 海南省，也就是在海邊，我國新一代的大型、中型火箭就在這裏發射。每次發射完火箭的殘骸都直接掉到公海裏，不會(hui) 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，但已經計算出落海區域，也會(hui) 有相關(guan) 人員監測任務海區。

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(wei) “太空垃圾”。作為(wei) 航天大國，中國的火箭設計師們(men) 在發射任務結束後，會(hui) 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餘(yu) 燃料和部分發動機控製箭體(ti) 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(ti) 鈍化處理，將箭體(ti) 剩餘(yu) 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(hui) 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。

軌道設計提前控製

避開重要區域

與(yu) 受控離軌相對的，還有一種無控離軌方式。這類箭體(ti) 實際上已經進入了太空，消失在人們(men) 的視野裏。它們(men) 運轉在低地球軌道上，在大氣邊緣氣體(ti) 的阻力作用下，越轉越慢，越來越低，經過一段時間後最終再入大氣層。

再入大氣層模擬畫麵

不過大家不用擔心這部分火箭造成的威脅，它們(men) 沒有任何的防護措施，再入速度很大，會(hui) 在大氣層空氣劇烈摩擦中，不斷焚燒殆盡。不會(hui) 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(li) 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(wei) 分離速度、載荷質量、氣動環境、空間受力的輕微變化，在長時間累積後會(hui) 導致箭體(ti) 殘骸再入位置產(chan) 生很大的變化，再加上箭體(ti) 再入過程中存在不確定性，可能會(hui) 分離解體(ti) ，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、數量等，種種不確定因素會(hui) 影響設計師計算的落點精度，導致其殘骸落區範圍也更大一些。

早期，全球的火箭設計中，也都沒有考慮殘骸落點控製的問題，太空中至今還散布著各國的火箭子級，距離地麵約400公裏以內(nei) 的那些運載火箭殼體(ti) 、衛星，絕大部分都會(hui) 再入大氣層，隻是時間長短問題。

“獵鷹9”火箭殘骸掉落美國華盛頓州

有網友也許緊張，那我們(men) 是不是有可能被砸中？不用擔心，從(cong) 上世紀70年代到80年代，每年約有200枚火箭和衛星墜落，最近每年也有50枚左右。其中大部分在大氣層燃為(wei) 灰燼，每年隻有數枚航天飛行器的零部件落到地麵，但至今還沒有發生過任何一起傷(shang) 人的事件。

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

根據網絡相關(guan) 數據估算，在流星雨爆發的時段，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(yi) 分之一；作為(wei) 對比，普通人一生中被雷劈的可能性是1.2萬(wan) 分之一。這樣一比較，我們(men) 根本不需要為(wei) 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(men) 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(wei) 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(ti) 落區安全控製技術，火箭的一級落點實現了精確控製。

此次試驗的柵格舵由眾(zhong) 多薄薄的柵格壁鑲嵌在邊框內(nei) 構成，安裝在火箭一子級上。火箭發射升空時，它緊貼箭體(ti) 側(ce) 壁，在一子級分離再入階段解鎖、展開，並按指令轉動控製一子級的姿態和飛行軌跡，發射當天，火箭一級的殘骸在貴州黔南布依族苗族自治州被找到，落點正位於(yu) 事先設定的落區範圍內(nei) ，這意味著，我國運載火箭首次“柵格舵分離體(ti) 落區安全控製技術”試驗取得成功。

柵格舵

2020年，長征火箭在發射任務外，助推器首次驗證了基於(yu) 降落傘(san) 的落區控製技術。在此次任務中，研製人員給火箭的一個(ge) 助推器安裝了多個(ge) 降落傘(san) ，在墜落過程中降落傘(san) 先後展開，成功控製了助推器墜落時的姿態和方向。

錢航說，這也是我國首次在火箭發射任務中實現殘骸信息的實時接收、處理和顯示。根據定位到的落點位置，研製人員在25分鍾之內(nei) 就找到了火箭殘骸。而此前完成這項工作短則需要幾小時，長則需要數月。

火箭成功發射後助推器精準落地

後續，研製人員將在前期搭載試驗的基礎上繼續改進和優(you) 化方案，不斷提升產(chan) 品的可靠性，實現產(chan) 品的批量化、低成本生產(chan) ，進而大幅提高火箭殘骸的落區安全性。相信不久的將來，火箭殘骸對落區的影響將會(hui) 越來越小。

現階段除了可回收的箭體(ti) 外

箭體(ti) 難逃成為(wei) 殘骸的命運

它們(men) 的生命轉瞬而逝

卻絢爛無比

它們(men) 與(yu) 研製火箭的火箭人

具備一樣的秉性

舉(ju) 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

圖片：部分圖片來自網絡

編輯：王海露

美編：孫瑩

監製：王涑

來源：中國運載火箭技術研究院


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