國家載人航天工程快速發(fā)展，航天器以極高速度跨流域往返大氣層飛行涉及十分復(fù)雜的非平衡空氣動力學(xué)問題。對航天器進(jìn)行精細(xì)化氣動設(shè)計與飛行航跡確定、定軌預(yù)報是航天器安全回收的重要課題。
在國家973計劃“航天飛行器跨流域空氣動力學(xué)與飛行控制關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究”項目支持下，中國空氣動力研究與發(fā)展中心李志輝團(tuán)隊建立了在軌服役期滿航天器離軌隕落再入全流域飛行航跡預(yù)報技術(shù)，研制了國內(nèi)首個大型航天器無控隕落氣動力熱環(huán)境與結(jié)構(gòu)響應(yīng)變形軟化失效/復(fù)合材料熱解燒蝕/解體飛行航跡預(yù)報模擬系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)我國天宮一號目標(biāo)飛行器隕落再入解體飛行航跡預(yù)報及危害性分析，項目團(tuán)隊對接實施了“天宮一號目標(biāo)飛行器無控隕落再入解體飛行航跡預(yù)報及危害性分析”重大工程任務(wù)，逐步實現(xiàn)了“追上掌控、主動預(yù)報”天宮一號無控隕落飛行航跡，對天宮一號進(jìn)行了實時軌道衰降與隕落再入過程的預(yù)測跟蹤，并對天宮一號目標(biāo)飛行器無控隕落再入大氣層飛行航跡計算預(yù)報與復(fù)核復(fù)算驗證評估工作。2018年4月2日，天宮一號目標(biāo)飛行器隕落再入大氣層110km~56km多次解體，形成碎片殘骸墜落在南太平洋，進(jìn)一步驗證了預(yù)報結(jié)果的可靠性。
天宮一號目標(biāo)飛行器再入過程的準(zhǔn)確預(yù)測，開辟了大型航天器無控隕落再入解體飛行航跡數(shù)值預(yù)報的新途徑，提高了我國在載人航天領(lǐng)域的科技實力和國家影響力，對進(jìn)一步實現(xiàn)航天大國的愿景具有重要意義。
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