“10，9，8，7，6，5，4，3，2，1，点火”，随着倒计时的结束，庞大的运载火箭伴随着巨大的轰鸣徐徐腾空而起，将卫星送入太空。如此壮观的发射场景，一定给你很大震撼。那你知道发射成功后火箭末级去哪了吗？你知道，除了变成太空垃圾，火箭末级还能化身太空实验室，太空旅馆，甚至还能用来拯救地球吗？
01
火箭残骸从哪里来，又会到哪里去？
火箭的自我牺牲，换来了卫星的一次又一次飞天，托起了人类一个又一个太空梦想。
火箭的使命就是把有效载荷送到既定位置，有效载荷到站，火箭的使命也就完成了。
牺牲自己，成全他人，说的就是火箭本箭。这个过程包括火箭的各个部分完成加速使命后一节节地分离，有的坠落地面，有的坠入大海，还有的进入了更遥远的太空。火箭飞行过程中掉下来，即分离出来的部分就是残骸。
按照火箭残骸的产生过程，它的残骸大致分为三类：
第一类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”。
第二类，是我们常说的残骸，指的是火箭上升过程中坠落回地面的重残骸。以我国载人航天所使用的神箭长征二号F运载火箭为例，在发射后三分半钟内，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，由于再入速度也相对较低，因此残骸会回到地面预定范围内。
为了避免这部分残骸对地面人员安全和重要设施造成影响，因此一般会通过制导方案设计，对火箭发动机关机条件进行规划，控制残骸落入指定的范围，甚至应用精确落点的控制技术，对残骸进行可控回收。
我国三大传统发射场——酒泉、太原、西昌都位于内陆，每次发射后都需要回收这一批残骸。而在我国的新发射场——文昌发射场，它位于海南省，也就是在海边，我国新一代的大型中型火箭（CZ-5、CZ-7）就在这里发射。每次发射完火箭的这部分残骸都直接掉到公海里，不会造成任何的威胁，所以也就不用回收了。
第三类残骸，当我们看到火箭发射直播时听到“星箭分离”，指的是火箭成功将卫星送入预定轨道而与卫星分离了，这部分是火箭的末级（或上面级）也就是最后一级和卫星分离。此时，火箭末级本身也达到了入轨速度，分离后和卫星处于同一轨道中。
运载火箭在36000公里的地球同步转移轨道发射卫星时，其末级可能在轨“飘”数年甚至数十年之久；
运载火箭在400公里左右的近地轨道发射卫星时，其末级在星箭分离后会在轨“飘”数日到数月后，再入大气层；
运载火箭在700公里左右的太阳同步轨道发射卫星时，末级则可能永远“飘”在该轨道上。
以长征五号B（CZ-5B）火箭为例， 它将有效载荷送入的是近地轨道，在不到一周时间内，火箭残骸再入大气层焚毁。
02
如何进行残骸回收，又如何保证落区安全？
从上世纪70年代到80年代，全球每年约有200个火箭和卫星坠落，最近每年也有50个左右。其中大部分在大气层燃为灰烬，每年只有极少数航天飞行器的残余零部件落到地面。
一般来说，航天飞行器零部件残骸砸中人的概率是极低的，砸中某个特定人员的概率，更是几十万亿分之一，远远低于交通事故发生的概率。航天飞行器应达到一项标准，即，在坠向地球时砸中地面人员的概率要降至万分之一以下。
火箭发射前一周，落区工作组奔赴落区。落区多是偏远山区或大漠戈壁，地广人稀、交通不便。有的地方山高谷深、重峦叠嶂，有的悬崖峭壁、流急滩险，有的黄沙荒漠、连绵不绝。要是遇上连日阴雨，出现塌方和滑坡，更是让落区回收工作险象环生。
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告诉落区群众，搞好宣传动员。落区工作人员还会挨家挨户进行检查督导，确保宣传动员家喻户晓、人人皆知。
火箭升空前1小时，落区上空会响起防空警报，工作组将群众全部疏散到空旷、开阔的场地，确保落区群众生命安全。火箭发射升空后，做好对空观察，及时避让火箭残骸。
经过10多分钟的等待，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，组织人员看管残骸现场。回收分队赶赴残骸现场，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。
03
如何把废弃末级变废为宝？
我国科研人员提出了火箭末级留轨试验方案，在火箭末级基础上，通过增加能源、通信、测量和控制模块，升级改造将火箭末级变成“太空实验室”，充分利用火箭末级的完整结构和轨道停留时间，搭载多种科学仪器，开展元器件验证、新材料合成、生物、制药、基础物理等科学实验，为科学家提供更多上太空做实验的机会。这项技术目前已经变成了现实。
国外还有人脑洞大开，提出把末级火箭的箱体改造成一个太空旅馆，发展太空旅游业。美国一家名为NanoRacks的创业公司，提出利用特制材料加强火箭末级脆弱的壳体，增加其结构强度，使其能够抵御微小太空垃圾的撞击。然后对火箭末级巨大的内部空间进行重新装修，将其改造成为太空旅馆。如果该技术可行，那众多的废弃火箭末级就可以变成太空中的连锁酒店。在“末级酒店”上体验太空生活、领略壮美星空、俯瞰地球脉络、观看90分钟一次的日出日落，不亦快哉！
其实火箭末级还能用来保护地球！如果有近地小行星撞击地球，除了用核武器把小行星炸碎之外，最靠谱的办法就是发射一个撞击器把小行星轨道撞偏。但人造的撞击器重量太轻了，不足以把小行星偏转出安全的距离。这时候，如果带着火箭末级去撞，就可以充分发挥末级的重量优势，把小行星偏转到距离我们更远的轨道。比如长征五号的火箭末级干重足足有6.5吨重。计算发现，如果利用航天器控制胖五末级去撞击小行星，一发胖五火箭可以起到三发胖五的小行星防御效果。真可谓大块头有大智慧，关键时候，火箭末级可以用来保卫地球！
现在你知道了，发射成功后，火箭末级的宿命并不是只有变成“当太空垃圾”这条唯一的路！在科学家的智慧改造下，火箭末级还能变废为宝，化身太空实验室、太空旅馆，甚至可以在危机时刻拯救地球！
