中國衛星從天而降:變成熊熊火球現身美國上空,發出耀眼的光芒

在12月21日夜間,美國中部地區的上空出現了一個從天而降的熊熊火球,它在夜空中緩緩地飛過去,在飛行的過程中還發出耀眼的光芒,在漆黑的夜空中格外顯眼。很多目擊者都看到了這一幕,都感到很驚訝。

美國密西西比州傑克遜國家氣象局的氣象專家克里斯托弗·雷納(Christopher Rainer)表示,他們當天晚上就收到了很多關於這個熊熊火球從天而降的目擊報告。根據一些目擊者拍攝到的畫面,氣象專家給出瞭解釋,任務這可能是一顆墜落地球大氣層的流星。由於在墜落地球大氣層時,飛行速度很快,所以這一個流星在大氣層中劇烈燃燒起來,變成了一個從天而降的火球,在燃燒的過程中,這個火球會不斷解體,直到消失得無影無蹤。

而天文學家給出的觀點則不同,美國哈佛-史密鬆森天體物理中心的天文學家喬納森·麥克道威爾認爲這個熊熊火球並不是流星體墜落地球,而是中國商業遙感衛星高景一號02星再入大氣層,在進入大氣層後劇烈燃燒起來,最後變成了這樣的景象。

天文學家喬納森·麥克道威爾表示,根據公佈的軌道數據,我國的高景一號02衛星在美國中部標準時間12月21日22時08分(北京時間12月22日12時08分)在美國路易斯安那州新奧爾良上空再入大氣層。在進入大氣層後,衛星從美國密西西比州、阿肯色州和密蘇里州上空一路飛過去,所以很多地區的目擊者都看到了這一幕。

雖然是衛星從外太空墜落大氣層,但是天文學家喬納森·麥克道威爾表示這顆衛星的體積比較小,再入大氣層後很可能會直接完全燃燒殆盡,不會有碎片墜落到地面,不會對地面造成威脅。而《福布斯》網站也表示,截至當前,美國各地還沒有發現碎片的報告。

據悉,高景一號01、02星是在2016年12月28日發射升空的,至今已經在軌飛行了差不多8年時間。這2顆衛星在軌道高度大約爲500公里的近地軌道運行,全色分辨率爲0.5米,多光譜分辨率2米,幅寬12公里,具有連續條帶、多條帶拼接、多目標等7種成像模式。衛星墜落地球大氣層的情況其實是很常見的,大家不需要擔心。

國際空間站電池掉下來砸穿房屋

雖然衛星、飛船、火箭殘骸再入大氣層的過程中會經受高溫的灼燒,在大氣層中劇烈燃燒起來,絕大部分零部件都會直接在大氣層中燃燒殆盡,可能只有少量殘骸會掉下來。而這些沒法完全燃燒殆盡的殘骸一般也會掉入大海,或者無人的區域。當然,也有一些例外的情況,在今年3月,國際空間站的一塊廢棄電池掉下來就砸穿了美國一間房子的屋頂。

事情是這樣的,國際空間站在2021年曾經往太空丟棄了9塊重達2.6噸的廢棄電池。這些廢棄電池被丟棄到太空後繼續環繞地球飛行了很久,並不是馬上墜落地球大氣層。因爲這些來自國際空間站的廢棄電池軌道在400公里左右,飛行速度也很快,所以一時間不會重返地球。

隨着它們環繞地球飛行,它們在空氣阻力等客觀因素的作用下,飛行速度會越來越慢,飛行高度也會不斷下降,所以,這些廢棄的太空垃圾最後都會墜落地球大氣層,這只是早晚的事情。最終,在大約飛行了3年時間後,在今年3月8日,這些廢棄電池就墜落地球大氣層了。

雖然這些廢棄電池重達2.6噸,比一般的衛星都要更重,但是由於墜落地球大氣層時速度很快,進入大氣層後就在大氣層中劇烈燃燒了起來。而這些廢棄電池大部分零部件都沒法承受超過1000℃高溫的灼燒,直接在大氣層中燃燒殆盡了,不過也有一些零部件沒法完全燃燒殆盡的,就會掉下來。

就在這些廢棄電池墜落地球大氣層的那一天,美國佛羅里達州那不勒斯市有一位居民的房屋被從天而降的金屬圓柱體擊穿。房屋被不明金屬物體擊穿的時間和科學家預測的國際空間站廢棄電池墜落地球大氣層的時間很吻合。NASA後來也表示,他們證實了這一個擊穿房屋的金屬不明物體確實是國際空間站廢棄的電池。

幸運的是,廢棄電池雖然增大2.6噸,但是在高溫灼燒後所剩無幾了,擊穿房屋的那個金屬圓柱體的重量大約只有0.7公斤而已,所以破壞力很小,只是擊穿房屋,沒有造成嚴重的破壞。

再入大氣層時爲何劇烈燃燒

這些航天器在發射升空以及返回地球的過程中,都會穿過地球大氣層,爲什麼在發射升空的時候不會出現劇烈燃燒的情況,而從外太空再入大氣層的時候卻劇烈燃燒起來呢?

飛船、衛星、探測器、火箭在發射升空的時候,速度一開始是0,隨着火箭推進劑不斷燃燒,火箭不斷上升,速度也會越來越快,但是在初始階段,火箭、飛船組合體的重量很大,所以這時候加速度很慢,進入高空後速度也不會很快。即使是穿過卡門線時,速度也就是超過3公里每秒而已。

在這個過程中,火箭組合體的高度越來越高,空氣密度越來越小,而速度還是比較慢,氣動加熱效應不會很強烈,所以外部溫度即使出現了上升,但是溫度不足以讓火箭燃燒起來。而當航天器穿過卡門線後,就進入我們所說的太空了,那裡空氣密度極低,即使速度會越來越快,也不會劇烈燃燒起來。畢竟外太空溫度很低,空氣密度幾乎可以忽略不計了。

而飛船、衛星、火箭從外太空返回地球的情況就不同了。以近地軌道飛行的載人飛船爲例,它們在環繞地球飛行時速度超過7公里每秒,即使再入地球大氣層之前進行一系列的姿態調整、制動減速,但是速度還是很快,當它們以超過7公里每秒的速度再入大氣層時,氣動加熱效應就會很強烈,外部溫度急劇上升到1000多℃。這也就是爲什麼這些航天器再入大氣層時都變成熊熊火球的原因。

而在這麼高溫的灼燒下,那些衛星殘骸、火箭殘骸、探測器殘骸都沒法承受,所以直接劇烈燃燒起來,化爲灰燼。而載人飛船返回艙經過特殊設計,所以能夠承受這麼高溫的灼燒而不會出現任何問題,能夠安全着陸,將航天員安全送回地面。