Den kinesiska raketen har säkert kraschlandat i havet

Long March 5B-uppskjutningen den 29 april. Kärnboostern från raketen är för närvarande i omloppsbana och kommer att flyga över planeten i helgen. Yomiuri Shimbun via AP-bilder

Uppdatering 5/9, 12:25 ET : Den amerikanska rymdstyrkan bekräftade att boostern landade i Indiska oceanen strax norr om Maldiverna sent på lördagskvällen.

Förra veckan, Kina lanserade framgångsrikt Tianhe-1 , den första delen av dess nya rymdstation, som ska vara klar före slutet av 2022. En vecka senare gör uppdraget fortfarande enorma vågor – och inte på ett bra sätt. Kärnboostern från Long March 5B-raketen som avfyrade Tianhe-1 hamnade i en okontrollerad bana runt jorden. Den förväntas falla tillbaka till jorden i helgen, med nuvarande uppskattningar (från och med fredag ​​eftermiddag) vilket tyder på att det kommer att börja återinträde mellan 14:13. Eastern Time lördag och 8:13 söndag. Det är ett så enormt fönster att ingen har någon aning om var det kommer att landa.

Boostern, CZ-5B, är 21 ton och 10 våningar hög enorm . Visst, det kan brinna upp helt i atmosfären när det kommer in igen, men det är ganska osannolikt med tanke på dess storlek. Mer än troligt kommer enorma smälta fragment att överleva återinträde och träffa marken. Rapporter under den senaste veckan har satt många byråer runt om i världen i beredskap, inklusive de i Ryssland och USA .

Sannolikheten att delar av boostern kan träffa befolkat land är visserligen ganska låg - det är mycket mer sannolikt att det landar i havet någonstans. Men den sannolikheten är inte noll. Exempel: CZ-5B-boosterns debut förra året för ett uppdrag den 5 maj 2020. Samma problem uppstod då också: core-boostern hamnade i en okontrollerad omloppsbana innan den så småningom återinträdde i jordens atmosfär. Skräp landade i byar över Elfenbenskusten . Det räckte till framkalla en anmärkningsvärd tillrättavisning från NASA-administratören vid den tiden, Jim Bridenstine .

Samma historia utspelar sig den här gången, och vi spelar samma väntespel på grund av hur svårt det är att förutsäga när och var den här saken kommer in igen. Det första skälet är boosterns hastighet: den färdas för närvarande i nästan 30 000 kilometer i timmen och kretsar runt planeten ungefär en gång var 90:e minut. Det andra skälet har att göra med mängden motstånd som boostern upplever. Även om den tekniskt sett är i rymden, interagerar boostern fortfarande med de övre kanterna av planetens atmosfär.

Luftmotståndet varierar från dag till dag med förändringar i vädret i den övre atmosfären, solaktivitet och andra fenomen. Dessutom drar boostern inte bara runt smidigt och stansar rent genom atmosfären – den tumlar, vilket skapar ännu mer oförutsägbart motstånd.

Relaterad berättelse

NASA:s Perseverance-rover har producerat rent syre på Mars

Uppdragets MOXIE-demonstration visar att det är möjligt att omvandla den röda planetens koldioxidrika atmosfär till användbart syre för astronauter.

Med tanke på dessa faktorer kan vi skapa ett fönster för när och var vi tror att boostern kommer in i jordens atmosfär igen. Men en förändring på bara ett par minuter kan placera dess plats tusentals mil bort. Det kan vara svårt att modellera exakt, vilket innebär att vi har några allvarliga osäkerheter när det gäller rymdobjektets återinträdestid, säger Thomas G. Roberts, en adjungerad fellow vid CSIS Aerospace Security Project.

Detta beror också på hur väl boosterns struktur håller emot uppvärmning orsakad av friktion med atmosfären. Vissa material kan hålla bättre än andra, men motståndet ökar när strukturen bryts upp och smälter. Ju tunnare strukturen är, desto mer kommer den att gå sönder, och desto mer motstånd produceras, vilket gör att den faller ur omloppsbanan snabbare. Vissa delar kan träffa marken tidigare eller senare än andra.

På morgonen för återinträde borde uppskattningen av när den kommer att landa ha minskat till bara några timmar. Flera olika grupper runt om i världen spårar boostern, men de flesta experter följer data från den amerikanska rymdstyrkan genom dess Space Track hemsida. Jonathan McDowell, en astrofysiker vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, hoppas att på morgonen för återinträde kommer tidsfönstret att ha krympt till bara ett par timmar där boostern kretsar runt jorden kanske två gånger till. Då borde vi ha en skarpare uppfattning om vägen dessa banor tar och vilka delar av jorden som kan vara i riskzonen från en skräpregn.

Rymdstyrkans system för tidig varning för missiler kommer redan att spåra den infraröda flamman från den sönderfallande raketen när återinträdet börjar, så att det kommer att veta vart skräpet är på väg. Civila kommer inte att veta på ett tag, naturligtvis, eftersom den informationen är känslig - det kommer att ta några timmar att arbeta sig igenom byråkratin innan en uppdatering görs av Space Track-webbplatsen. Om resterna av boostern har landat i ett befolkat område kanske vi redan vet tack vare rapporter på sociala medier.

På 1970-talet var dessa vanliga faror efter uppdrag. Sedan började folk känna att det inte var lämpligt att få stora metallbitar att falla från himlen, säger McDowell. NASA:s 77 ton tunga Skylab-rymdstation var något av en väckarklocka - dess allmänt bevakade okontrollerade omloppsbana 1979 ledde till att stora skräp träffade västra Australien. Ingen skadades och det fanns inga skador på egendom, men världen var angelägen om att undvika liknande risker för att stora rymdfarkoster okontrollerat skulle komma in i atmosfären igen (inte ett problem med mindre boosters, som bara brinner upp säkert).

Som ett resultat, efter att core-boostern hamnar i omloppsbana och separeras från de sekundära boosters och nyttolasten, gör många lanseringsleverantörer snabbt en deorbit-bränning som för den tillbaka till atmosfären och sätter den på en kontrollerad kraschkurs för havet, vilket eliminerar risken. den skulle posera om den lämnades i rymden. Detta kan åstadkommas med antingen en omstartbar motor eller en extra motor som är designad för brännskador specifikt. Resterna av dessa boosters skickas till en avlägsen del av havet, som södra Stilla havets obebodda område, där andra massiva rymdfarkoster som Rysslands tidigare rymdstation Mir har dumpats.

Ett annat tillvägagångssätt som användes under rymdfärjeuppdrag och som för närvarande används av stora boosters som Europas Ariane 5, är att undvika att sätta kärnstadiet i omloppsbana helt och hållet och helt enkelt stänga av det några sekunder för tidigt medan det fortfarande är i jordens atmosfär. Mindre motorer avfyras sedan för att ta nyttolasten det korta extra avståndet till rymden, medan kärnförstärkaren dumpas i havet.

Inget av dessa alternativ är billiga, och de skapar några nya risker (fler motorer betyder fler fel), men det är vad alla gör, eftersom de inte vill skapa den här typen av skräprisk, säger McDowell. Det har varit standardpraxis runt om i världen att undvika att lämna dessa boosters i omloppsbana. Kineserna är en outlier av detta.

Varför? Rymdsäkerhet är helt enkelt inte Kinas prioritet, säger Roberts. Med år av rymduppskjutning under sitt bälte kan Kina undvika helgens resultat, men valde att inte göra det.

De senaste åren har sett ett antal raketkroppar från kinesiska uppskjutningar som har fått falla tillbaka till land , förstöra byggnader i byar och utsätta människor för giftiga kemikalier. Det är inte konstigt att de skulle vara villiga att kasta tärningen på ett okontrollerat återinträde i atmosfären, där hotet mot befolkade områden bleknar i jämförelse, säger Roberts. Jag tycker att detta beteende är helt oacceptabelt, men inte förvånande.

McDowell pekar också på vad som hände under rymdfärjan Columbia katastrof, när skador på vingen gjorde att rymdfarkostens intåg blev instabil och gick isär. Nästan 38 500 kilo skräp landade i Texas och Louisiana. Stora bitar av huvudmotorn hamnade i ett träsk - om den hade gått sönder ett par minuter tidigare, kunde de delarna ha träffat en storstad och ramlat in i skyskrapor i till exempel Dallas. Jag tror att folk inte uppskattar hur lyckliga vi hade att det inte fanns några offer på marken, säger McDowell. Vi har varit i dessa riskabla situationer tidigare och haft tur.

Men man kan inte alltid räkna med tur. CZ-5B-varianten av Long March 5B är planerad till ytterligare två uppskjutningar 2022 för att hjälpa till att bygga ut resten av den kinesiska rymdstationen. Det finns ännu ingen indikation på om Kina planerar att ändra sin plan för dessa uppdrag. Kanske beror det på vad som händer i helgen.

Dölj