天文史上的今天 | 陨落的“天空实验室”

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1979年7月11日，美国唯一的空间站项目“天空实验室”坠落，结束了6年的运行。但坠落的过程却并不顺利。

冷战时期，美苏两国在航天技术的各个领域展开激烈角逐，在载人登月竞赛方面，美国在1969年通过阿波罗11号拔得头筹，但在那之后，苏联开辟新战场，1971年第一座空间站升空，通过发展空间站的方式，苏联在长期太空驻留和大型太空建筑技术方面对美国形成了优势。

而美国方面紧随其后在1973年发射的空间站“天空实验室”（Skylab）却几乎是意外不断。很多人会将这座空间站的建设视作是对美国宇航局（NASA）神经和危机管控能力的考验：从发射到运行到最终的无奈坠落，整个过程充满意外和错误估算。

1969年7月，站在月球表面的巴兹·奥尔德林

来源：NASA

1971年4月19日升空的“礼炮一号”是世界第一座空间站

来源：wiki

但不管如何，借助“天空实验室”空间站上安装的专门太阳望远镜，科学家们大大加深了对于太阳的研究，比如“日冕物质抛射”现象的发现就离不开这艘空间站的观测数据。但1979年7月11日当天，这艘空间站最终的坠落时，却是在失控状态下发生的，当了解到一部分残骸落到了澳大利亚境内时，地面控制人员们惊出一身冷汗。

“天空实验室”的坠落是美国宇航局长达数年的犹豫和误判导致的结果。当1974年2月8日，第三批，也是最后一批宇航员离开之后，这艘空间站就一直处于无人状态。在离开时，宇航员们留下了大批补给物资，门也没锁，很显然，美国宇航局认为后续还会有新一批宇航员进驻。尽管当时这座空间站已经老旧，但其氧气和其他储备仍足够维持一位宇航员在太空生活长达420天，水则可以维持大约半年的研究工作。并且这类物资可以很容易通过飞船进行补充。

在太空运行的天空实验室

来源：NASA

所有三组曾经抵达天空实验室工作的宇航员的照片和签名

来源：NASA

然而，随着库存的“土星”火箭逐渐用完（“天空实验室“本身就是使用”阿波罗“和”土星“计划中留下的备件改装建造的，这个项目有点类似“废物利用”。），以及美国宇航局的关注点开始转向全力研制航天飞机，NASA明确表示”天空实验室“将不再作为优先项目。

在这种情况下，有些人开始期待“天空实验室”能够坚持足够久，等待航天飞机服役之后执行一次为它加装推进段的工作，帮助其提升轨道高度，从而避免飞行高度不断衰减，最终坠落大气层焚毁的命运。当时，航天飞机首飞的时间预定的是在1979年。

在天空实验室内洗澡的宇航员，注意悬浮的“搓澡巾”

来源：NASA

科学家们很希望“天空实验室”能继续留轨开展更多的太阳物理观测，正是这些观测让这座空间站载入了史册。但“天空实验室”并不走运：当时太阳活动正在逐渐加剧，“日冕物质抛射”现象逐渐增加（正是天空实验室的观测帮助发现了这一现象）。

太阳活动的加剧加热了地球大气，使其膨胀并向外扩展。于是在“天空实验室”的轨道高度上，其感受到的地球大气阻力大大增加了。正是此前没有预料到的。很快，情况就变得很清楚了：“天空实验室”将在1979年年中坠落。

日冕物质抛射现象发生过程，这是大量太阳粒子的释放

来源：NASA

太阳与太阳风层探测器（SOHO）记录下的一次日冕物质抛射过程

来源：NASA

这是与时间的赛跑。直到这时候，NASA依然认为自己的航天飞机项目能够赶上拯救“天空实验室”的进度——当时航天飞机预定的首飞时间是在1979年7月份，刚好能够力挽狂澜。但到了1978年12月份，NASA最终妥协了，因为实际情况显示，即便加班加点，航天飞机的进度仍然落后于预定计划，而且不是落后几个月的问题，是落后了几年。毕竟航天飞机的技术复杂性是空前的。

于是公众开始担忧，毕竟一座重达80吨的庞然大物从太空坠落将会发生什么？说来也巧，就在不久之前，一艘苏联的核动力侦察卫星失控坠落到加拿大境内，造成严重的核污染。这一事件当时登上了整个西方世界的报纸头条。

一直到1981年，航天飞机的首飞才姗姗来迟，对于天空实验室来说，太迟了

来源：NASA

天空实验室上的太阳望远镜拍摄的图像

来源：NASA

天空实验室上拍摄的地球上的飓风

来源：NASA

于是，“天空实验室”的命运引发了强烈关注。当时有一家美国报纸悬赏1万美元奖励给第一个把坠落的“天空实验室”碎片寄到他们办公室的人；而作为竞争对手，另一家媒体马上宣布，如果自己的订阅用户中有人被“天空实验室”的碎片砸伤，他们将承诺补偿给受害人20万美元。

很快，1979年的7月份到了。美国地面控制人员引导空间站进行坠落，他们瞄准的坠落地点位于南非开普敦东南方向1300公里的海洋上。但就像这个项目从一开始那样，“天空实验室”到这时候仍然不断给地面意外。在运行到预定坠落点上空时，它并没有坠落，而是继续飞行，而地面也失去了对这座空间站的控制，“天空实验室”成了“天空大垃圾”。由于计算失误，“天空实验室”的碎片没有坠落在今天马航370坠落的位置，而是落到了澳大利亚西部陆地上。

澳大利亚西部荒原中的天空实验室碎片

来源：wiki

天空实验室上的钛合金罐

来源：NASA

一座澳大利亚小镇就美国宇航局乱扔垃圾而开出的400美元卫生罚单

来源：NASA

在澳大利亚珀斯附近的居民报告看到天空中碎片划过的明亮火球。当地有一个小镇还向美国宇航局提出控告，要求后者为乱扔垃圾支付400美元罚款。

这次事件是一个教训，再次提醒我们，在航天器耗尽所有燃料之前，地面就应主动干预离轨，从而能够较好地控制落点，将可能的附带损害降到最低。

编者按：

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