根據(jù)日本NHK報(bào)道,4月27日,日本西南部鹿兒島縣的一位居民發(fā)現(xiàn)了一大塊金屬板,據(jù)稱可能是來(lái)自于中國(guó)一枚運(yùn)載火箭的殘骸。那么,這塊火箭殘骸可能來(lái)自哪次發(fā)射任務(wù)呢?考慮到此前日本的新火箭發(fā)射失敗,它會(huì)泄露中國(guó)航天科技嗎?
這塊白色金屬板長(zhǎng)約3米、寬約2米,上面疑似印著五星紅旗的一部分,紅色背景上可以看到幾顆黃色的五角星。盡管大部分已經(jīng)褪色,而且還有部分殘缺,但還是能辨認(rèn)出來(lái)那應(yīng)該就是中國(guó)國(guó)旗。
此外,金屬板上面還有三個(gè)簡(jiǎn)體字:“排氣孔”,所以可以進(jìn)一步表明這應(yīng)該是來(lái)自中國(guó)的火箭殘骸。那么,這塊殘骸是來(lái)自火箭的哪個(gè)部分呢?
在我國(guó)各型號(hào)火箭上,噴涂國(guó)旗的地方位于整流罩上,而且“排氣孔”更加可以印證這是整流罩。事實(shí)上,整流罩的排氣孔大有用處,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是給火箭上的有效載荷進(jìn)行透氣。
運(yùn)載火箭在加速升空過(guò)程中,速度越來(lái)越快,受到的空氣阻力也會(huì)越來(lái)越大。速度越快,火箭與空氣作用越劇烈,氣動(dòng)加熱效應(yīng)越強(qiáng)。整流罩就是用來(lái)保護(hù)火箭頂部的衛(wèi)星、載人飛船等有效載荷,使其免受氣動(dòng)壓力和氣動(dòng)熱效應(yīng)的影響。
但隨著火箭高度的快速升高,地球大氣層會(huì)變得越來(lái)越稀薄,外界氣壓驟降,而封閉艙段內(nèi)部的壓力仍然差不多是一個(gè)地表大氣壓,所以艙內(nèi)外很快就會(huì)產(chǎn)生巨大的壓力差。如果不把這種壓差消除掉,整流罩就有可能受到嚴(yán)重?fù)p害,導(dǎo)致內(nèi)部的航天器受損。
于是,整流罩的尾部通常會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)長(zhǎng)條形的排氣孔,它們專門用于排氣泄壓,讓整流罩內(nèi)外的氣壓保持相對(duì)平衡。另外,在一些火箭的級(jí)間段也會(huì)設(shè)置多個(gè)排氣孔,其作用也是平衡封閉艙段的內(nèi)外壓差。
等到火箭離開(kāi)稠密的大氣層,跨越100公里高的卡門線,進(jìn)入太空之后,大氣帶來(lái)的氣動(dòng)效應(yīng)可以忽略,整流罩就會(huì)被拋掉,例如,神舟載人飛船通常會(huì)在110公里高的太空中拋整流罩。
由于整流罩被拋離時(shí),火箭還沒(méi)有進(jìn)入軌道,所以整流罩依靠慣性飛行一段距離后,就會(huì)再入大氣層。整流罩再入時(shí)的速度不像航天器從軌道上再入那么快,所以并不會(huì)在大氣層中燒毀,最終還是會(huì)掉到陸地上或者海上。
前日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)的太空專家辻野照久認(rèn)為,這塊碎片極有可能是中國(guó)長(zhǎng)征火箭整流罩的一部分。該殘骸可能在與火箭分離后落入大海,然后漂流到日本西南部的島上。
差不多兩周前,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,我國(guó)用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射了一顆先進(jìn)的氣象衛(wèi)星。當(dāng)天上午,我國(guó)在相關(guān)海域設(shè)立了禁航區(qū),禁止船只在該地區(qū)航行6小時(shí),以防火箭殘骸墜落。
不過(guò),從此次在日本發(fā)現(xiàn)的殘骸來(lái)看,它應(yīng)該已經(jīng)在海上漂流了很久,不大可能來(lái)自于半個(gè)月前的長(zhǎng)征四號(hào)乙,更有可能來(lái)自今年一月發(fā)射的長(zhǎng)征七號(hào)改運(yùn)載火箭。當(dāng)時(shí),在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng),我國(guó)用長(zhǎng)征七號(hào)改火箭把一顆通信衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。整流罩拋離后,掉到海上,然后有可能漂流到日本海岸。
整流罩既要保證強(qiáng)度,能抵抗氣動(dòng)效應(yīng),同時(shí)又要足夠輕,最好還要有全透波能力,所以一般采用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。
雖然日本的新一代火箭H3發(fā)射失敗,但出故障的原因是二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的供電系統(tǒng)出現(xiàn)電力中斷,他們撿個(gè)整流罩回去也不會(huì)對(duì)改進(jìn)火箭有什么幫助,所以不用擔(dān)心泄密。