追忆天宫一号:超额完成太空任务“坠入”太平洋
2018年4月8日讯,公元2018年4月2日,北京时间8时15分,国际协调时间00点15分,天宫一号目标飞行器再入大气层,约1.2吨的残骸散落在地球南太平洋中部海域,结束了其具有里程碑意义的一生。
作者:蔡文清
北晚新视觉 供图
从茫茫大漠而来,向浩瀚苍穹而去,最终陨落于无边大气层……天宫一号,使命完成,光荣谢幕!
时钟拨回到2015年12月16日,那天天宫一号实施了最后一次抬升轨道的操作,轨道高度从360公里抬升到390公里。
2016年3月16日,天宫一号失效。
天宫一号的设计使用寿命为2年。那么,对于这座2011年9月29日升空的目标飞行器来说,应当于2013年9月份退役。到2015年9月,天宫一号超期服役的时间已经超过了她的预期寿命,
在服役和超期服役期间,天宫一号除了忙着和神舟八号、神舟九号和神舟十号飞船对接之外,还做了些什么呢,用航天专家邢强博士的话来说“‘她’好好地看了看这个世界”。
那是2013年12月9日,天宫一号目标飞行器已经超期服役3个月。
“她”凝视北京,那是自己诞生的城市,用红外设备获取了北京首都国际机场的地面温度分布图像——图中的最高温为首都机场的跑道,287.9开尔文,也就是摄氏温度14.75℃;最冷的地方为顺义区的一些地方,265.3开尔文,也就是摄氏温度-7.85℃。
此后“她”又对内蒙古某地区进行探测,给出了植被覆盖率的情况。
在2016年失效的时候,天宫一号已经超期服役两年半。
如果以人类80岁的寿命来比拟的话,此时的天宫一号已经180岁了。
对这样一位高寿者,在“她”最终谢幕的时候,有很多人在惦记着“她”。
“天宫一号的谢幕照我们拍到了!”北京天文馆馆长朱进说。
早在3月上旬,北京天文馆的多位天文专家就已开始留意起天宫一号的有关信息,“中国载人航天”的英文官网中每天都会更新天宫一号的轨道信息,国外也有一些专业机构对天宫一号的“再入”时间进行了预报,欧洲太空局也开辟专门页面关注此事。朱进说,将这些消息汇总起来可以计算出天宫一号在北京及周边地区的过境信息,只要天气晴好,天宫一号过境时人们有机会拍摄下它的靓影。
北京天文馆副研究员李昕在自己的微信公众号上连续多日发布天宫一号的观测和拍摄指南,鼓励天文爱好者拿起相机为天宫一号做最后的留念。按照他的发布,4月1日当天天宫一号过境条件相当不错,高度够高,有些地方还能观测到天宫一号凌月,“但要注意,5点26分时太阳已升到地平线下7度,天光比较亮,大家拍摄时的曝光时间不宜太长。因为延长曝光时间对天宫一号这种快速移动的目标没有意义,只能把背景天光拍得更亮。”李昕此前一直提醒大家。
随着时间流逝,天宫一号的生命正悄然滑向终点,从预报结果来看,其近地点高度已降至150公里,“再入”时间在北京时间4月2日8时前后,这将是为天宫一号拍摄谢幕照最后的机会。
何为航天器“再入”?人类发射的航天器大部分都分布在距离地表300千米到1000千米的近地轨道上,当这些航天器完成工作任务、寿命到期后,它们就会在万有引力的作用下不断脱离原本运行的轨道,因轨道衰减而逐渐向地球靠拢,最终在进入大气层的过程中烧蚀销毁。
像天宫一号这样的人造天体如何观测和拍摄,有着丰富天文摄影经验的北京天文馆副研究员李昕说,人造天体轨道的特点决定了它通常会以较快的速度相对背景星空运动,这就意味着像望远镜这样小视场、高放大率的工具一般不适于目视观测人造天体。因此3等以下的人造天体不太适合用目视观测,只有像ISS、铱星这样的近地轨道卫星,以及天宫一号、天宫二号等才是好的观测目标。近地轨道的人造天体距离我们更近,它本身反射太阳光所以看起来比较亮,黄昏或黎明时分是观测它们的好时机。“目视观测人造天体过境非常简单,在查询到你所在地的人造天体过境信息后,可以提前几分钟至十几分钟来到视野开阔的区域,让眼睛适应一下黑暗的环境即可。在预报的出现时刻因为地平高度较低时其亮度也很低,我们可能还看不到它,只需耐心等待一会儿即可。大家最后能看到的景象是一个亮点在较短的时间里划过天空。”
天宫一号的“再入”是个稍纵即逝的过程,且高度大为下降,为其拍照难度不小。考虑到4月2日北京天气转差,在微信群里征求多人意见后,那天,北京天文馆馆长朱进决定前往位于密云古北口的蟠龙山长城试试运气。
凌晨3时,朱进带着两部相机、两个三脚架来到蟠龙山长城脚下,从山脚下到长城上还有一段距离,朱进平时坚持跑马拉松,身体素质好,只用了十多分钟就爬到了“将军楼”附近,没想到那里竟然已经有人提前搭帐篷在等待。朱进找好了一个开阔地,支起两部相机,一部是8毫米的鱼眼镜头,另一部是他平时用来拍天文照片的镜头。
“当时预报的是早晨8时左右且误差为前后两个小时,就想如果能早点落下还可以肉眼观察到,有可能是喷着火下来的那种感觉,那样拍出来就非常完美了。但事实上,预报的天宫一号坠落时间很准,就在4月2日早晨8时前后,亮度也不高,那时天已亮了,预想中的喷着火划过夜空的画面没有出现,好在两部相机还是忠实地记录了天宫一号谢幕时的最后影像。”朱进说。
朱进当时所在位置海拔较高,天宫一号的高度约34度,比4月1日时的高度低了很多,前后只拍摄了10秒钟左右,天宫一号就已坠入茫茫的晨雾中。
北京天文馆《天文爱好者》杂志社编辑、天文科普专家苏晨那天是特地前往河北涞水,他说,那里是星下点,即天宫一号的瞬时位置和地球中心的连线与地球表面的交点,在那里拍摄,成功的几率更大。
“天宫”回归时北京天气不错,多位天文发烧友都如愿拍摄到了天宫一号过境时留在天幕上的那段优美的线条,其中北京天文馆寇文、苏晨、马劲,还有北京四中王军凯都记录下了那动人的瞬间。北京天文馆馆长朱进幸运地抓拍到了天宫一号凌月的短视频。
这几天,苏晨正抓紧时间对天宫一号谢幕照进行后期处理,他打算用一张张珍贵的照片和视频还原天宫一号最后的靓影。