Den kinesiske raketten har trygt krasjlandet i havet

Long March 5B-oppskytingen 29. april. Kjerneboosteren fra raketten er for øyeblikket i bane, og vil bli planeten denne helgen. Yomiuri Shimbun via AP-bilder

Oppdatering 5/9, 12:25 ET : Den amerikanske romstyrken bekreftet at boosteren landet i Det indiske hav like nord for Maldivene sent lørdag kveld.

Forrige uke, Kina lanserte med suksess Tianhe-1 , den første delen av den nye romstasjonen, som skal stå ferdig før slutten av 2022. En uke senere lager oppdraget fortsatt enorme bølger – og ikke på en god måte. Kjerneboosteren fra Long March 5B-raketten som skjøt opp Tianhe-1 havnet i en ukontrollert bane rundt jorden. Det forventes å falle tilbake til jorden denne helgen, med nåværende estimater (fra og med fredag ​​ettermiddag) som antyder at den vil begynne å komme inn igjen mellom kl. 14.13. Eastern Time lørdag og 08:13 søndag. Det er et så enormt vindu at ingen har noen anelse om hvor det vil lande.

Boosteren, CZ-5B, er 21 tonn og 10 etasjer høy enorm . Jada, det kan brenne helt opp i atmosfæren når det kommer inn igjen, men det er ganske usannsynlig gitt størrelsen. Mer enn sannsynlig vil enorme smeltede fragmenter overleve å komme inn igjen og treffe bakken. Rapporter den siste uken har satt mange byråer rundt om i verden i alarmberedskap, inkludert de i Russland og USA .

Sannsynligheten for at deler av boosteren kan treffe befolket land er riktignok ganske lav - det er mye mer sannsynlig å lande i havet et sted. Men den sannsynligheten er ikke null. Eksempel: CZ-5B-boosteren debuterte i fjor for et oppdrag 5. mai 2020. Det samme problemet oppsto da også: kjerneforsterkeren havnet i en ukontrollert bane før den til slutt kom inn i jordens atmosfære igjen. Rester landet i landsbyer over Elfenbenskysten . Det var nok til fremkalle en bemerkelsesverdig irettesettelse fra NASA-administratoren på den tiden, Jim Bridenstine .

Den samme historien utspiller seg denne gangen, og vi spiller det samme ventespillet på grunn av hvor vanskelig det er å forutsi når og hvor denne tingen kommer inn igjen. Den første grunnen er boosterens hastighet: den beveger seg for tiden med nesten 30 000 kilometer i timen, og går i bane rundt planeten omtrent en gang hvert 90. minutt. Den andre grunnen har å gjøre med mengden luftmotstand boosteren opplever. Selv om den teknisk sett er i verdensrommet, samhandler boosteren fortsatt med de øvre kantene av planetens atmosfære.

Luftmotstanden varierer fra dag til dag med endringer i vær i den øvre atmosfæren, solaktivitet og andre fenomener. I tillegg glider boosteren ikke bare jevnt rundt og slår rent gjennom atmosfæren – den tumler, noe som skaper enda mer uforutsigbar luftmotstand.

Relatert historie

NASAs Perseverance-rover har produsert rent oksygen på Mars

Oppdragets MOXIE-demonstrasjon viser at det er mulig å konvertere den røde planetens karbondioksidrike atmosfære til brukbart oksygen for astronauter.

Gitt disse faktorene kan vi etablere et vindu for når og hvor vi tror boosteren vil komme inn i jordens atmosfære igjen. Men en endring på bare et par minutter kan sette beliggenheten tusenvis av miles unna. Det kan være vanskelig å modellere nøyaktig, noe som betyr at vi sitter igjen med noen alvorlige usikkerhetsmomenter når det kommer til romobjektets reentry-tid, sier Thomas G. Roberts, en adjunkt ved CSIS Aerospace Security Project.

Dette avhenger også av hvor godt strukturen til boosteren holder mot oppvarming forårsaket av friksjon med atmosfæren. Noen materialer kan holde seg bedre enn andre, men motstanden vil øke når strukturen brytes opp og smelter. Jo tynnere strukturen er, jo mer vil den bryte opp, og jo mer luftmotstand vil det produseres, noe som får den til å falle ut av bane raskere. Noen deler kan treffe bakken tidligere eller senere enn andre.

Innen morgenen de kommer inn igjen, burde anslaget på når den vil lande ha blitt redusert til bare noen få timer. Flere forskjellige grupper rundt om i verden sporer boosteren, men de fleste eksperter følger data levert av US Space Force gjennom sin Space Track nettsted. Jonathan McDowell, en astrofysiker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, håper at innen morgenen for gjeninntreden vil tidsvinduet ha krympet til bare et par timer der boosteren går i bane rundt jorden kanskje to ganger til. Innen da bør vi ha en skarpere oppfatning av ruten disse banene tar og hvilke områder av jorden som kan være utsatt for en regnskur av rusk.

Romstyrkens tidlige varslingssystemer for missil vil allerede spore den infrarøde faklen fra den desintegrerende raketten når reentry starter, slik at den vil vite hvor søppelet er på vei. Sivile vil selvfølgelig ikke vite det på en stund, fordi disse dataene er sensitive – det vil ta noen timer å jobbe gjennom byråkratiet før en oppdatering blir gjort til Space Track-nettstedet. Hvis restene av boosteren har landet i et befolket område, vet vi kanskje allerede takket være rapporter på sosiale medier.

På 1970-tallet var dette vanlige farer etter oppdrag. Da begynte folk å føle at det ikke var hensiktsmessig å ha store metallbiter som faller ut av himmelen, sier McDowell. NASAs 77-tonns Skylab-romstasjon var noe av en vekker – dens mye overvåkede ukontrollerte deorbit i 1979 førte til at store rusk traff Vest-Australia. Ingen ble skadet og det var ingen skade på eiendom, men verden var ivrig etter å unngå lignende risikoer for at store romfartøyer ukontrollert kommer inn i atmosfæren igjen (ikke et problem med mindre boostere, som bare brenner opp trygt).

Som et resultat, etter at kjerneforsterkeren kommer i bane og separeres fra sekundære boostere og nyttelast, utfører mange oppskytningsleverandører raskt en deorbit-forbrenning som bringer den tilbake til atmosfæren og setter den på en kontrollert lynkurs for havet, og eliminerer risikoen. den ville posere hvis den ble stående i verdensrommet. Dette kan oppnås med enten en omstartbar motor eller en ekstra motor som er spesielt utviklet for deorbit-forbrenninger. Restene av disse boosterne sendes til en avsidesliggende del av havet, for eksempel det ubebodde området i Sør-Stillehavet, hvor andre massive romfartøyer som Russlands tidligere romstasjon Mir er blitt dumpet.

En annen tilnærming som ble brukt under romfergeoppdrag og for tiden brukes av store boostere som Europas Ariane 5, er å unngå å sette kjernestadiet i bane helt og ganske enkelt slå det av noen sekunder for tidlig mens det fortsatt er i jordens atmosfære. Mindre motorer fyrer deretter av for å ta nyttelasten den korte ekstra avstanden til verdensrommet, mens kjerneforsterkeren dumpes i havet.

Ingen av disse alternativene er billige, og de skaper noen nye risikoer (flere motorer betyr flere feil), men det er det alle gjør, siden de ikke ønsker å skape denne typen ruskrisiko, sier McDowell. Det har vært standard praksis over hele verden å unngå å la disse boosterne være i bane. Kineserne er en uteligger av dette.

Hvorfor? Romsikkerhet er bare ikke Kinas prioritet, sier Roberts. Med årevis med romoppskytingsoperasjoner under beltet, er Kina i stand til å unngå helgens utfall, men valgte å la være.

De siste årene har sett en rekke rakettkropper fra kinesiske oppskytninger som har fått falle tilbake til land , ødelegger bygninger i landsbyer og utsetter folk for giftige kjemikalier. Det er ikke rart at de ville være villige til å kaste terningen på en ukontrollert atmosfærisk gjeninntreden, der trusselen mot befolkede områder blekner i sammenligning, sier Roberts. Jeg finner denne oppførselen helt uakseptabel, men ikke overraskende.

McDowell peker også på det som skjedde under romfergen Columbia katastrofe, da skade på vingen førte til at romfartøyets inntog ble ustabilt og gikk i stykker. Nesten 38 500 kilo med rusk landet i Texas og Louisiana. Store biter av hovedmotoren havnet i en sump - hadde den brutt opp et par minutter tidligere, kunne disse delene ha truffet en storby og slått inn i skyskrapere i for eksempel Dallas. Jeg tror folk ikke setter pris på hvor heldige vi var som ikke var ofre på bakken, sier McDowell. Vi har vært i disse risikable situasjonene før og vært heldige.

Men du kan ikke alltid stole på flaks. CZ-5B-varianten av Long March 5B er planlagt for ytterligere to oppskytinger i 2022 for å hjelpe til med å bygge ut resten av den kinesiske romstasjonen. Det er ennå ingen indikasjon på om Kina planlegger å endre planen for disse oppdragene. Kanskje det avhenger av hva som skjer denne helgen.

gjemme seg