航天器退役，归宿在哪里？

近日，天舟三号货运飞船完成使命后受控再入大气层，飞船大部分器件被烧毁，少量残骸落入南太平洋预定海域，从而宣告了天舟三号任务的圆满结束。那么，目前运行在太空的航天器退役后都有哪些处理方式呢？

再入“火葬”好处多

天舟三号飞船顺利再入大气层烧毁，属于航天器退役处理最常见的方式。近地轨道上的各种航天器，无论是通信卫星、遥感卫星、气象卫星还是载人飞船、货运飞船和空间站，到寿退役后一般都选择再入大气层焚毁的“火葬”方式。

再入火葬指的是航天器寿命结束时，被动或主动变轨降低轨道高度，再入大气层。由于近地轨道上航天器的飞行速度很快，再入大气层时和大气剧烈摩擦，高温高压会摧毁再入的航天器，因此，大部分零部件都会在大气层内彻底烧毁干净。

对于大多数航天器来说，只有极少数耐高温的设备能落到地球上，所以，再入火葬方式是一劳永逸地解决了航天器的退役处理问题。

如果航天器体积重量太大，仍可能会留下不少没有完全烧干净的残骸，这些高速落到地球的“天外来客”，对人们来说完全是飞来横祸。好在航天器无控再入的落点是随机的，而地球表面大多数区域仍是地广人稀，迄今还没有出现过航天器再入残骸造成人员死伤的事情发生。

为降低航天器再入火葬后剩余残骸的威胁，航天器最好是主动受控再入落到无人区，而地球上恰好有一块不仅地广人稀而且连海上和空中航线都稀少的区域，它就是广阔的南太平洋海域。

南太平洋海域中央有一个被称为尼莫点的位置，它距离最近的大陆都有2600多公里，可想而知尼莫点周围空旷海域的辽阔。受控再入的航天器比如我国的天舟系列货运飞船，一般都主动选择在杳无人烟的南太平洋海域上空进行火葬。

2001年，俄罗斯的和平号空间站也是在南太平洋海域上空再入烧毁，庞大的国际空间站未来也打算在这片海域进行火葬，最大限度降低对人类的威胁和伤害。

卫星“天葬”轨道高

再入火葬处理得比较干净，但航天器退役并非只有这种处理方式，对于中高轨道卫星来说，由于推进系统性能的局限性，不可能在寿命结束时再入大气层，它们通常是进行“天葬”。

天葬最典型的例子就是地球同步轨道卫星。1997年，国际空间碎片协调委员会制定一项规章，为更好地处理地球同步轨道卫星，要求各国在卫星寿终正寝前，将其提升轨道进入同步轨道上空300公里处的坟墓轨道。

卫星天葬可以腾出宝贵的同步轨道位置，避免死亡卫星和正常卫星发生轨道碰撞，或死亡卫星爆炸碎片带来的撞击，从而保证地球同步轨道卫星的正常工作。

众所周知，近地轨道上受到高层大气阻力的影响，航天器轨道高度会慢慢降低，这也是天舟飞船选择再入烧毁的根本原因。相反，在高轨道上的情况又有所不同，同步轨道以及更高的坟墓轨道上，大气阻力的影响很小，而地球非球面以及太阳、月亮的三体引力摄动成为主流，引力摄动带来轨道高度的周期性变化，对偏心率小于0.003的卫星来说，轨道高度上下偏移一般不超过35公里。

太阳光的辐射压力也会带来扰动，但这和卫星的反射系数、反射面积和质量等特征相关。综合地球非球面、三体和太阳光压的影响，300公里的高度差也足够保证数百年或在更长的时间里，退役后进入坟墓轨道的死亡卫星，不会干扰到同步轨道卫星的正常工作和机动。

总之，卫星天葬实际上就是将其送入轨道高度更高的坟墓轨道，相当于地面上把垃圾集中掩埋，只不过在太空掩埋的高度更高。

虽然天葬并不是彻底解决退役航天器的最佳方式，但中短期内不会对正常工作的卫星造成干扰，毕竟这个太空坟场的高度足够高。

清理利用正实现

无论是地球近地轨道受控再入烧毁的火葬，还是高轨道以同步静止轨道为主的升轨天葬，都是近几十年才有的方法，而自1957年人类进入太空以来，地球轨道上早已密布各种类型的废弃航天器和轨道碎片。

分布在低轨道上的部分废弃航天器在大气阻力下几十或上百年后仍然有再入烧毁的希望，但高轨道的废弃航天器和碎片根本没有消失的可能，而且现役航天器还可能因为故障退役，无法主动调整轨道。所以，太空垃圾的主动清除技术就在这种形势下提上日程，为航天器的退役处理开辟了一条新路。

目前，世界主要航天大国都在积极研究太空垃圾和轨道碎片的主动清除技术，欧盟在“清理空间项目”下正在积极推动开发和测试主动清理轨道碎片的技术。

2018年，欧空局发射的RemoveDEBRIS实验平台，用于测试渔网、导航系统、鱼叉和拖帆等4种清洁空间的技术，前三项试验都获得了成功。

日本也在积极尝试清理轨道碎片，包括HTV-6货运飞船尝试的金属绳索吸附和减速试验，以及商业公司Astroscale成功进行的ELSA-d模拟捕获试验。如今，Astroscale公司还拿到英国航天局的合同，计划2025年从近地轨道上移除一颗退役卫星。

美国也提出了多种清理轨道碎片在内的废弃航天器的构想，美国太空军已经投资主动清除轨道碎片的技术，不过尚未进行具体空间试验。

退役航天器当垃圾处理清除，是解决问题的一个思路，美国国防高级研究计划局还提出另一个想法，那就是将退役航天器再利用起来变废为宝。

美国国防高级研究计划局的凤凰计划旨在研究利用已经退役的航天器，将它们身上仍能工作的部件再利用起来，组成新的航天器。凤凰计划典型的概念是再利用静止轨道通信卫星的大型天线，这种循环利用的概念相当于捐赠遗体，也算是独特的航天器退役处理方式了。