火箭残骸着落。中国航天科技集团运载火箭技术研究院供图
新京报快讯（记者 倪伟 通讯员 钱航）7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空，成功将执行我国首次火星任务的探测器——“天问一号”送入预定轨道。经过约7个月的飞行，“天问一号”将抵达火星表面。
运载火箭将卫星或飞船发射送入太空，是一个“自我牺牲”的过程：完成加速使命，一节节分离之后，有的部段在大气层中烧毁，有的坠入大海，有的坠落地面，还有的进入更遥远的太空。
由于在海滨的文昌发射场发射，此次任务中的火箭一级的残骸都落入了公海，而末级则由于速度太快，将留在太阳系中飞行，成为环绕太阳的一颗人造小行星。
而在内陆发射场发射的火箭，一部分残骸会坠落地面，这些残骸安全吗？在这一领域，我国已经成功开展残骸精准回收技术试验。
长征五号火箭。国家航天局供图
贵州、湖南、湖北等是火箭残骸主要落区
每次火箭发射之后，在我国部分地区都会发现一些火箭掉落地面的残骸。其中，贵州、湖南、湖北等是火箭残骸主要的落区。
火箭残骸包括很多种类，部分残骸是在火箭发射后几乎马上就会重新返回地面，甚至在火箭刚开始呼啸震动时就开始“掉渣”。这些往往是火箭表面的保温泡沫或结的冰。
不过常说的残骸，都是指火箭大残骸。以我国载人航天所使用的神箭长征二号F运载火箭为例，在发射后三分钟内，火箭的逃逸塔、助推器、一级火箭、整流罩等重要组成部分会相继程序分离，由于上升的高度不高，很快就坠落回地面了。
我国内陆三大发射场——酒泉、太原、西昌，每次发射后都需要回收这一批残骸。在我国近年启用的文昌发射场，由于位于海南省的海滨地带，每次发射完火箭的残骸都直接掉到公海里，不会造成威胁，所以也就不用回收了。我国新一代的大型中型火箭长征五号、长征七号就在这里发射。
大部分火箭的二级或三级会飞得更高，实际上已经进入了太空。如果星箭分离时处于低地球轨道，靠近大气边缘的气体足以造成阻力，拖拽火箭二级不断减速、降低，会在一段时间后再入大气层。由于进入大气层时速度依然很大，与大气层空气剧烈摩擦后几乎焚烧殆尽。
值得一提的是，此次长征五号遥四火箭发射火星探测器，在火箭与探测器分离时，火箭末级的速度已经超过了11.2千米/秒的第二宇宙速度，完全脱离了地球引力，将成为绕太阳运转的一个人造行星。
长征五号火箭。国家航天局供图
工作组提前一周进落区，组织疏散和残骸回收
每次火箭发射中，残骸回收也是一项必要但往往不被知晓的工作。
火箭落区经过轨道设计，会避开城市、景区等人员密集地区和重点建筑、设施，大多选择在地广人稀的偏远山区或大漠戈壁。这些地区有的山高谷深、重峦叠嶂，有的悬崖峭壁、河急滩险，有的黄沙荒漠、连绵不绝，能够将残骸的坠落造成的损失降到很低的程度。
火箭发射前一周，负责残骸回收的工作组就会奔赴“落区”。每到一个地方，工作组都要召集当地公安、消防、林业、交通、教育等部门召开动员部署会，落区工作人员通过广播、短信、微信等形式将火箭发射的消息通知附近居民，做好宣传动员。有时，落区工作人员还会挨家挨户进行检查督导和提醒。
据悉，火箭升空前一小时，落区上空一般就会响起防空警报，工作组将所有人全部疏散到空旷、开阔的场地，确保人员生命安全。火箭发射升空后，会做好对空观察，及时避让火箭残骸。
经过几分钟至十几分钟的等待，火箭残骸划过天空，落入提前计算出来的预定区域。工作组会利用声音、定位系统、地形图等预判落点位置，并通过前方观察哨确认残骸具体落点，组织人员对残骸现场进行保护。残骸回收分队会第一时间赶赴残骸落点，组织技术人员将残骸上的火工品和剩余燃料进行清理，然后对残骸进行切割、分解、回收。
据“贵州发布”此前消息，今年6月23日北斗三号组网收官卫星发射后，约一个小时后，火箭助推器残骸在贵州省余庆县白泥镇境内和石阡县聚凤乡境内找到。落区工作人员迅速到达残骸掉落点，开展现场保护、善后赔付和残骸回收工作。
此次北斗卫星贵州落区范围涉及镇远县、石阡县、施秉等5个县25个乡镇约50万群众。前期，落区工作人员通过敲锣打鼓、拉警报、放广播等方式组织群众就近疏散，躲避残骸，未造成人员伤亡和重大财产损失。
长征五号火箭。国家航天局供图
我国已成功开展残骸精准回收试验
尽管在设计火箭的飞行轨迹时，宁可牺牲运载能力也要尽量避开村镇，但由于火箭残骸在完成任务后是无控坠落，落点散布范围较大，有时可能坠落在有人居住的区域。
为了减少火箭发射给落区居民带来的不便，长征火箭研制人员一直在进行落区安全控制技术的研究。近年来的一些试验，让残骸的精准降落和回收成为可能。
去年7月26日，在长征二号丙运载火箭的一次发射任务中，火箭的一级落点实现了精确控制。火箭研制人员在火箭外侧壁安装了几片栅格舵，一级分离重新返回大气层时，栅格舵完成“解锁-展开-按控制指令转动”等一系列动作。小小的栅格舵，如同小翅膀保持着箭体姿态稳定，帮助残骸精准回归地面。
发射当天，火箭一级的残骸在贵州黔南布依族苗族自治州被找到，落点正位于事先设定的落区范围内，这意味着，我国运载火箭首次“栅格舵分离体落区安全控制技术”试验取得成功。
这一技术突破不仅有助于保障落区居民安全，也是未来中国火箭可重复使用的诸多核心技术之一。此次试验的成功，也为我国火箭助推器及子级的可控回收、软着陆、重复使用等技术奠定了基础。
新京报记者 倪伟
编辑 陈思
来源：新京报
