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　　【快舟一号甲四子级陨落】2017年1月9号成功发射吉林一号灵巧视频03星等3颗卫星的快舟一号甲运载火箭四子级（41916，2017-002D）于2017年7月17日再入大气层。
　　人类用运载火箭发射卫星等航天器已有近60年历史了。运载火箭在将有效载荷送入预定轨道的时候，其末级和有效载荷在相同或相近的轨道上运动，它与有效载荷分离后即完成了任务，但同时自身也就成为一块空间碎片被遗弃。从 1957 年至2003年底，全世界共发射5568个有效载荷进入地球轨道，同时进入轨道的运载火箭末级有4566个。
　　由于运载火箭末级与航天器的体积、质量较大，外部空间环境的影响可能使其内部剩余的燃料或推进剂发生爆炸解体，因此目前在轨运行的失效航天器与火箭末级是未来的空间碎片环境的重要影响因素之一。
　　1957年10月4日前苏联发射了第一颗人造地球卫星 Sputnik-1，开拓了人类航天活动的新纪元，五十多年来世界各国进行了近 5000 次的航天发射活动，每次发射活动在将人造卫星或其它航天器送到地球轨道的同时，还会有运载火箭的末级以及一定数量的结构器件同时进入地球轨道。
　　工作寿命已经结束的航天器也不会自动从轨道上消失，而是仍然在其原轨道或其附近运行，目前在轨历史最长的航天器是美国于 1958年3月17日发射的“先锋一号”卫星。“先锋1号”只有一个哈密瓜那么大，重约1公斤，是世界首颗使用太阳能的卫星，也是美国在太空竞赛中的一名重要参赛选手。美国于1958年3月17日将“先锋1号”射入轨道，与前苏联1957年发射的“斯普特尼克1号”和“斯普特尼克2号”展开竞逐。苏联领导人赫鲁晓夫曾轻蔑地称这枚造型紧凑的卫星为“葡萄”。然而1958年，块头大许多的两颗斯普特尼克卫星脱离轨道，并坠入大气层烧毁，而“先锋1号”今天仍在运行。1964年，“先锋1号”的最后一块太阳能电池报废，停止向地球发射信号，但它仍享有年岁最高的人造卫星的名号，而且据预计还将继续在轨道运行240年。
　　到目前为止，还发生过大约 200 次有记录的航天器或者运载火箭末级在轨道上爆炸或碰撞所引发的解体事件，每一次解体都会产生大量的残骸与碎块。这些寿命终结或失效后仍滞留在轨道空间的各种航天器、运载火箭末级以及由于它们在轨解体产生的大量残骸与碎块等形成了一种人为的外层空间环境——空间碎片环境。
　　近地轨道与地球静止轨道是人类进行航天活动集中的地方，是人类非常重要的自然资源：用于通讯、数据中继、全球气象监测等用途的航天器部署在地球静止轨道（GEO）区域；而大量用于对地观测等用途的航天器都在低地球轨道（LEO）区域运行，尤其是800～1000千米高度的轨道空间，集中了大量的空间物体。随着进入空间物体的增多，这些轨道区域将变得越来越拥挤。截至2009年年底，人类通过空间活动送入太空并且曾经被跟踪观测过的较大空间物体有36000多个，其中有一半多的物体已陨落，大约还有 42%仍滞留在空间各自的轨道上运行，其数量超过15000个，但其中只有6%左右是具有工作能力的航天器，其余均为空间碎片。
　　太空碎片不仅会撞击地球，有的还会威胁到轨道航天器，甚至不排除2014年好莱坞大片《地心引力》中描述的外空航天器大灾难成为现实。
　　2009年2月，铱星-33与俄宇宙-2251两颗卫星相撞，这是人类航天史上第一次卫星碰撞事故。众所周知，卫星在轨运行的速度可接近第一宇宙速度，每秒能“飞”7公里多，即使是微小的质量，也能够产生强大的破坏力。一旦报废航天器发生在轨碰撞，可以产生更多的碎片并进一步威胁其他航天器安全。
　　铱星-33与宇宙-2251碰撞不仅创造了许多第一，也是产生了许多轨道碎片。根据北美防空司令部的监视数据，碰撞后产生的碎片数量超过1000个，碎片相互间还会发生碰撞，从而产生新的碎片，短短几个月内就增加到1200多个。
　　我国作为一个负责任的航天大国，为维护良好的空间环境专门出台了相应的国家标准。快舟系列火箭作为我国新一代固体运载火箭不但性能优异，而且严格根据国军标《运载火箭离轨设计要求》 、《运载火箭钝化设计要求》对末级火箭做了离轨设计和钝化设计。
　　什么是离轨设计呢？
　　一般来说，星箭分离后，末级火箭依然会留在卫星轨道上运转，最后渐渐坠入大气层烧毁，这是由于太空中并不是完全地真空，仍有飘逸的大气分子，阻力的存在使得火箭轨道衰减。不过，这是一个漫长的过程。对于椭圆轨道，依据近地点高度的不同，火箭“飘”在太空的时间可能数月或者数十年之久；对于圆形轨道，轨道高度为二三百公里时，末级火箭陨落速度较快，短则十多天，长则数月就会掉下来，轨道高度为五六百公里时，末级火箭留在太空的时间可以超过一年，而当轨道高度为七八百公里时，末级火箭则可以留恋太空几十年甚至在人类有生之年永远都回不来了。为了让出宝贵的轨道资源，KZ-1A末级火箭采取了主动离轨措施，为末级火箭设定了合理的飞行程序并保留了充足的燃料余量，使其完成使命后主动减速降轨，光荣退出舞台。
　　什么是钝化设计呢？
　　末级火箭虽然已经光荣地完成了自己的使命，但它身上仍然携带危险品，非常“敏感”，拖着残躯在太空中运转，一不小心就爆炸了，带来数不清的太空碎片，造成严重环境污染。KZ-1A在设计中充分考虑了末级火箭的钝化问题，钝化设计就是指让末级火箭变得“不敏感”，将火箭末级剩余的燃料、高压气体泻出，让电池自己短路，彻底“废”掉它的能量，这样它就能老老实实地回到大气层中然后化为灰烬。目前实施钝化已经成为许多运载器的标准措施，并且成功地实施钝化的运载火箭末级迄今没有发生过爆炸解体的记录。
　　快舟一号甲运载火箭四子级在完成历史使命后结束了189天的漫漫太空旅程，又一次体会到这颗蓝色星球的温暖，宛如一名光荣的老兵，功成名就后，消逝于茫茫天际。
　　整个快舟团队正为快舟十一号运载火箭首飞以及快舟一号甲遥二至遥五箭集群发射火力全开，相信在不久的将来，我们能带给大家更大的惊喜。
　　（本文来源：航天科工火箭技术有限公司）