天宮即將墜落!中國8.5噸太空站將「不受控」重返大氣層,台灣人也該憂天嗎?

2018-03-28 13:19

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中國「天宮一號」太空實驗室

中國「天宮一號」太空實驗室

杞國有人憂天地崩墜,身亡所寄,廢寢食者。

《列子·天瑞》

中國2011年發射的「天宮一號」目標飛行器由於電池故障,預計3月31日之後將「不受控」地墜落地球。雖然「天宮一號」的大部分零件在穿越大氣層時會燃燒解體,但仍不排除少量殘骸將擊中地面。科學家預測,「天宮一號」將在南北緯42.7度之間的區域墜落,因此包括台灣、中國、日韓、美國、紐澳等地都位於墜落警戒區。但你我需要在這段時間避一避嗎?這種擔心會是「杞人憂天」嗎?

「天宮一號」被中國稱為「目標飛行器」,因為它的任務就是作為其他太空船的「對接練習」的目標之用,主要由實驗室、儲藏室、推進器、對接裝置、太陽能板等部分構成。「天宮一號」2011年9月29日發射升空後,先後與神舟八號、九號、十號飛船進行6次交會對接。2016年3月16日,天宮一號目標飛行器正式終止數據服務,進入軌道衰減期。

中國載人航天工程辦公室26日表示,「天宮一號」目前運行在平均高度約216.2公里的軌道上,即將再入大氣層燒毀。預計「天宮一號」再入大氣層的時間在2018年3月31日至4月4日之間,中國載人航天工程官網也會每日發佈有關監測預報信息。不過「天宮一號」的碎片殘骸將墜落何處,依舊成為國際媒體的關注焦點。

排行第50大的人造太空墜落物

「天宮一號」的體積如果跟其他墜落地面的太空船、太空站相比,可以排行第50名。《紐約時報》說,幾乎每年都有這種尺寸的東西從天而降。《衛報》則指出,從來沒有任何太空裝置在墜落地面時對人類造成傷害,包括史上最大的墜落物—重達77噸的「天空實驗室」太空站(SkyLab)。「天空實驗室」最後在澳洲西部上空解體,雖然後來在地面上採集到部分碎片,但沒有造成任何傷亡。

此外,美國哥倫比亞號(Columbia)太空梭2003年重返大氣層時發生解體意外,7名太空人均不幸遇難,但地面上沒有人受傷。美國NASA重達5.4噸的高層大氣研究衛星,2011年同樣在不受控制的情況下返回地球,估計有26塊碎片墜落地表,最重的一塊據信有150公斤。

我應該擔心被打到嗎?

為美國空軍研究分析太空站墜毀數據的亞伯拉罕(Andrew Abraham)認為,太空站碎片打到人的機率,遠遠低於過馬路被車撞倒。他說一個人遭到大量太空金屬襲擊的機率,基本為零。或者說,還不到一兆分之一。在歐洲太空總署(European Space Agency)研究太空碎片的科學家弗洛雷爾(Tim Flohrer)也說,被太空碎片打到的風險,「遠遠低於被閃電打到」。

不過有沒有人在地面上被「太空垃圾」打到過呢?其實答案是「有」。1997年,一枚被認為是來自「三角洲2號」(Delta 2)火箭的六英寸金屬片,擦過了奧克拉荷馬州一名女子的肩膀。這位女子叫做洛蒂‧威廉斯(Lottie Williams),不過她沒有受傷,並且成為人類進入太空時代以來,唯一一位被太空垃圾擊中的人類。

「天宮一號」究竟會掉在哪?

中國原本計劃用推進器引導「天宮一號」墜入「太空裝置公墓」—尼莫點(Point Nemo),這可以將危害降到最低。不過由於2016年「天宮一號」的裝置故障,中國方面無法繼續操控「天宮一號」。 從那時起,「天宮一號」開始下降,每天下降超過1.6公里,而且它的墜落速度正在加快,開始與上層大氣發生摩擦。

「尼莫點」位於南太平洋中央,正式名稱是海洋難抵極(Oceanic Pole of Inaccessibility),是海洋中距離陸地最偏遠的地點,最近的陸塊與當地相隔2,688公里,人類的衛星、太空站等太空裝置結束任務後,決大部分都會被引導至這片大約1500平方公里的海域,目前有超過250個太空裝置在此「長眠」。

雖然科學家認為根本不會(或者說,非常不可能)打到人,但是當一個長10公尺、直徑超過3公尺的大傢伙從天上砸下來—還是有很多人想知道,「天宮一號」究竟會掉在哪?《紐約時報》說,生活在北緯42.7度以北、南緯42.7度以南的人,基本上就不用操這個心了。因為因為「天宮一號」的軌道從來沒有跑到那麼遠,而南緯42.7度以南基本上也沒有多少人。

但是在南北緯42.7度之間的廣大區域,哪裡才是「天宮一號」的墜落處?這個問題就有些難度了。根據科學家估計,從美國、台灣到紐西蘭,都有可能。因為「天宮一號」在太空中的時速是27000公里,不到一個半小時就可繞行地球一圈,每天繞行地球16次。這意味著,就算你精確知道它重返地球的時間,對「天宮一號」最後墜落地點的預測,也可能會出現極大誤差。何況這次「天宮一號」的墜落不受控制,沒人知道它究竟會什麼時候開始墜落地面。

「天宮一號」穿過大氣層時會發生什麼事?

隨著「天宮一號」的高度逐漸下降,它在穿越大氣層時也會逐漸加速。距離地球100公里的高空時,機體因為溫度過高而開始燃燒。科學家認為,只有少量高密度的零件(像是燃料箱與火箭引擎)會穿過大氣層,其他零件應該都已經在大氣層中解體消失。

由於中國並未公布「天宮一號」的結構細節,因此各國科學家無法詳細估算最後的殘骸體積。歐洲太空總署的太空垃圾部門負責人克雷格(Holger Krag)說,這類體積的物體通過大氣層時,落到地面的殘骸大約佔原來體積的20%到40%。澳洲太空工程中心副主任阿博塔尼奧斯(Elias Aboutanios)說,「天宮一號」燃燒時,地球上處於夜晚地區的人們可以看到流星一般的發光物體在夜空劃過。

若真砸到人,誰該負責?

西雪梨大學法學院院長佛里蘭(Steven Freeland)教授表示,1972年的《太空物體所造成損害的國際責任公約》(The Convention on International Liability for Damage Caused by Space Objects) ,就是針對這類問題作出規範。該公約的第七條規定:太空物體所造成之損害,須由發射該物體的國家負責賠償—所以要是發生意外,中國政府理應要賠。

1978年蘇聯所發射的「宇宙-954」(Kosmos 954)軍事衛星墜落加拿大,由於上面裝有核動力裝置,造成墜落地點大奴湖區遭到輻射污染。幸好當地沒有人員居住,但時任加拿大總理的皮耶‧杜魯道(Pierre Trudeau,現任加拿大總理賈斯汀‧杜魯道的父親),仍向蘇聯政府提交了一份包括除污費用在內的帳單。《衛報》稱,老杜魯道索賠600萬加幣,最後蘇聯政府只願意賠償300萬。

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