“火箭殘骸里剩余殘留物、危險(xiǎn)品可能會形成次生危害，請廣大群眾不要近距離圍觀或接觸殘骸，嚴(yán)禁私自拆卸、拾撿、隱藏、販賣和收購火箭殘骸……”這是西雙版納傣族自治州人民政府近日發(fā)布的一則緊急通知。這則通知針對的是近期的一次火箭發(fā)射任務(wù)?；鸺龤埡÷鋮^(qū)是怎樣選定的，這些殘骸會帶來什么影響？中國航天科技集團(tuán)一院（中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院）的專家向讀者進(jìn)行了介紹。
影響：
除了物理打擊，還有爆炸風(fēng)險(xiǎn)
通俗地講，運(yùn)載火箭分離后再入段未采取飛行控制和回收措施的子級都將可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破裂甚至爆炸，進(jìn)而形成殘骸。
據(jù)中國航天科技集團(tuán)一院長征二號丙運(yùn)載火箭型號總體設(shè)計(jì)師李君介紹，國內(nèi)外現(xiàn)役運(yùn)載火箭通常都是多級火箭，除了與衛(wèi)星相連的末級火箭，其余結(jié)構(gòu)體包括助推器、子級乃至整流罩，在發(fā)揮完各自作用后，都會在火箭飛行的不同階段出現(xiàn)分離、掉落。
火箭殘骸的危害表現(xiàn)在不同方面。
首先，其從天而降，將對地面形成“物理打擊”，但不同分離部位的“打擊”力度有所不同。例如整流罩，其具有殼薄、重量輕、面積大的特點(diǎn)，再入過程中大氣阻力的減速作用顯著。夸張點(diǎn)說，只要你身手敏捷，從發(fā)現(xiàn)下墜的整流罩就開始躲避，完全可以避免被直接擊中。
而火箭子級和助推器掉下來，就不會這么“客氣”。由于這些結(jié)構(gòu)體均為圓柱形，氣動面積較小，內(nèi)部包含發(fā)動機(jī)、儲箱等，總體質(zhì)量較大，因此再入速度快、撞擊威力驚人。李君說，火箭一子級的落地速度可超過每秒百米。
除了高空墜物，火箭子級里殘留的推進(jìn)劑和高壓氣體也有危害。
李君介紹說，火箭是由箭體結(jié)構(gòu)、增壓輸送系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等組成的復(fù)雜系統(tǒng)，為了確保圓滿完成發(fā)射任務(wù)，各級推進(jìn)劑均會留出一定的備用量。傳統(tǒng)液體燃料運(yùn)載火箭的一、二級，所用推進(jìn)劑是四氧化二氮和偏二甲肼。這兩種燃料是有毒的，會對土壤、植物、水資源造成污染，達(dá)到一定濃度會威脅到人身安全；此外它們還容易自燃，兩種燃料一旦接觸就會燃燒，量多的話甚至?xí)霈F(xiàn)爆炸。
若火箭子級落地時(shí)未出現(xiàn)貯箱破裂導(dǎo)致的爆炸，也不意味著就安全了。火箭飛行中其推進(jìn)劑貯箱內(nèi)通常有2～3個(gè)大氣壓力，甚至更高，若著陸時(shí)貯箱未破裂，將需要很長的時(shí)間來釋放其中的壓力；同時(shí)，火箭子級還有各種用途不一、壓力不一的氣瓶，譬如控制發(fā)動機(jī)擺動的伺服機(jī)構(gòu)用氣瓶的壓力高達(dá)21兆帕，約210個(gè)大氣壓。
以上這些便是火箭發(fā)射前要求殘骸落區(qū)進(jìn)行人員疏散、火箭殘骸需要專業(yè)人員處置回收的原因。
偏差：
天上十多米，地上幾公里
鑒于火箭殘骸的危險(xiǎn)性，為火箭殘骸設(shè)定落區(qū)是各國進(jìn)行航天發(fā)射時(shí)都要面臨的問題。
由于助推器、一子級、二子級、整流罩等結(jié)構(gòu)體是在火箭飛行的不同階段分離，因此一次發(fā)射任務(wù)會涉及幾個(gè)落區(qū)。同時(shí)，分離時(shí)的速度、姿態(tài)角等參數(shù)的變化，也會進(jìn)一步影響落點(diǎn)精度。為此，科研人員通過開展大量試驗(yàn)積累數(shù)據(jù)，結(jié)合種種概率來計(jì)算殘骸可能散布的地點(diǎn)，以此劃出落區(qū)的范圍。
李君介紹說，同一型號火箭，在不同軌道、不同構(gòu)型、不同控制方案等情況下，落區(qū)也不同。比如長征二號丙火箭在西昌發(fā)射遙感三十號衛(wèi)星任務(wù)時(shí)，軌道傾角35°，火箭起飛后往東飛。由于我國處于西風(fēng)帶，火箭便是順著高空風(fēng)飛，因而其一級殘骸落區(qū)大致是個(gè)面積約1200平方公里、飛行方向長、兩側(cè)方向窄的長方形。而在西昌發(fā)射傾角97°左右的太陽同步軌道衛(wèi)星時(shí)，高空風(fēng)主要作用在理論飛行軌道的側(cè)面，將會導(dǎo)致一子級殘骸落區(qū)更接近一個(gè)面積略大的正方形。火箭二子級由于分離高度更高、速度更快，再入過程的不確定性更大，導(dǎo)致其殘骸落區(qū)范圍也更大一些。
一直以來，航天工作者都在尋找對策，降低火箭殘骸的威脅。隨著我國采用液氧煤油的大中小型運(yùn)載火箭全面投入應(yīng)用，科研人員正全力開展火箭垂直著陸、無損回收技術(shù)和重復(fù)使用技術(shù)的研究。屆時(shí)，分離后再入的子級也將擺脫“殘骸”的命運(yùn)，再次循環(huán)進(jìn)入到相關(guān)科研試驗(yàn)中。
