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标  题: [新闻] 仑琴X射线卫星ROSAT即将重返地球
发信站: 批踢踢实业 (2011/10/21 Fri 05:21:33)

http://tamweb.tam.gov.tw/bew/TW/content.asp?mtype=c2&idx=662

（2011.10.20.17:15更新）

　　根据The Aerospace Corporation讯息，最新的ROSAT重返大气预测时间将在台北时间
10/23的18:33±1天，最可能地点是在南美洲安地斯山脉上空，如下图。

http://tamweb.tam.gov.tw/bew/tw/item_img/0/ROSAT_reentry_1990049b.jpg

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(2011.10.20原新闻）

　　由於地球大气会吸收来自太空的X射线，因此在地面无法研究X射线天体，必须将X射
线望远镜放在地球上空的轨道上才能避开地球大气的影响。仑琴X射线卫星（ ROentgen
SATellite，R牎鮰gen X-ray observatory，ROSAT）於1990年6月1日发射升空，是当时最
大的X射线巡天太空望远镜，也是第一架拍摄X射线影像的太空望远镜，让天文学家经由确
定X射线源的精确位置与结构，得以研究高能宇宙。

http://tamweb.tam.gov.tw/bew/tw/item_img/1/rosat1-small.jpg

　　ROSAT是德国、美国和英国合作的计画，由德国航空中心（German Aerospace Center
，DLR）主导，後由德国太空控制中心（German Space Operations Center，GSOC）接手
操控。它原本设定的任务时间约18个月，其中前6个月进行全天巡天观测，列出一份X射线
源星表；之後1年再针对星表中的X射线天体进行详细观测。後来卫星任务时间不断展延，
直到1998年主恒星追踪器失效，使得高解析相机（HRI）直接指向太阳而受损，无法修复
与再继续观测，因此在1999年2月12日才完全结束任务。在这8年多的任务期间，它总共侦
测到80,000个X射线源，而卫星上的另一架广角相机则在极紫外波段侦测到约6000个极紫
外辐射源。

　　在任务期间，ROSAT的轨道高度为585km×565km；退役之後，受到大气拖曳的阻力影
响，使卫星高度逐渐下降。2011年6月，轨道高度已降至离地表仅约327公里。由於目前
ROSAT上已无任何推进系统，因此无法控制它的重返大气（re-entry）过程。不过可以确
定的是，一旦ROSAT的轨道高度低於150公里，则它在地球轨道上的时间不会超过一天；一
旦轨道高度达到120公里～110公里之间，则存活时间不会超过1圈轨道；轨道高度到80公
里左右时，基本上卫星已经处於自由落体状态，且大气加热是最强的时候，故约在此高度
开始焚毁、坠落。预测地球上某处的某个人受到此卫星重返大气伤害的机率为1/2000。

　　通常在卫星坠毁前1天，预测的坠毁时间点还会有约±5小时的误差；到坠毁前2小时
，预测的坠毁时间也仍有±1次轨道的误差，相当难以掌握，不过至少已经可以排除绝大
部分不会受到影响的区域□围。

　　目前科学家预估：原本总质量达2.4吨的ROSAT进入地球大气时，速度将达每小时
28,000公里；在如此高速冲刺状况下，卫星将逐渐碎裂，一部份碎片在大气中焚毁，预估
最後会有总质量约1.7吨的30个碎片抵达地球表面，占了ROSAT原质量的70%左右，比一般
卫星重返大气仅约有20~40%残馀会抵达地面的比例高了许多。其中原因在於：ROSAT最大
的碎片很可能是材质极端抗热而不易焚毁的望远镜镜片，镜片是由4组抛物面-双曲面的镜
片组成所谓的I型Wolter望远镜（Wolter Type-I Telescope），焦长2.4米，每组镜片长
度约50公分，最大的镜片直径约84公分，全部的镜片由16组支柱支撑，光是这些望远镜镜
片本身的总质量就逼近1.7吨。

　　如同美国的UARS卫星一样，受到太阳活动影响，目前还无法确定ROSAT重返大气的精
确时间和地点。目前预测比较可能的重返时间是在2011年10月21-24日期间，最可能的时
间点落在台北时间2011年10月23日14:40±30小时，可能的位置落在西伯利亚至俄霍次克
海附近，卫星碎片应会沿轨道方向散布约80公里长。不过，由於卫星轨道倾角约53度，所
以在南北纬53度间，下图蓝色与黄色轨迹的位置，都有可能遇见ROSAT重返大气事件。基
本上，预测可能坠落的时间点内，轨迹并未经过台湾上空，对台湾地区影响不大。

http://tamweb.tam.gov.tw/bew/tw/item_img/2/ROSAT_reentry_1990049a.jpg

图片说明：
黄色记号：预测ROSAT重返大气的位置。
橘线：预测地面观测者可见ROSAT重返大气的□围
蓝线：预测重返大气不确定时间之前的卫星轨迹（每5分钟标示一个记号）
黄线：预测重返大气不确定时间之後的卫星轨迹（每5分钟标示一个记号）
白线：预测重返大气时间点的昼夜分界线（白色记号为太阳直射位置）

　　目前这颗卫星的亮度相当於1等星，因此或许无法见到ROSAT重返大气的壮观景象，但
仍可掌握卫星飞越所在地上空的机会进行观测，可能飞越台湾上空的预测资料，可参考
Heaven Above网站，其中最有可能进行观测的是2011年10月23日傍晚17:58前後，不过前
提是这颗卫星尚未坠毁的话，台湾地区才有机会见到。

http://tamweb.tam.gov.tw/bew/tw/item_img/0/ROSAT_PassGTrackLargeGraphic.jpg

资料来源：KLC

http://reentrynews.aero.org/1990049a.html
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10432/620_read-830/
http://www.mpe.mpg.de/xray/wave/rosat/index.php
http://www.heavens-above.com/

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