2018年4月2日8时15分左右，中国航天首个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”在全面完成使命任务两年后，再入大气层，幻化成一道绚烂，散落在了南太平洋。天宫一号最后的几个月里到底经历了些什么呢？
地表上空大约80到800千米的大气层被称为热层大气（thermosphere），在这里有美丽的极光，也有自由奔放的低轨道航天器。热层大气的大气密度非常低，如航天器常在的350km轨道高度，大气密度大约在10-11~10-12 kg/m3量级，比地面小了十几个数量级。在这种密度下，大气已经不再被当作流体，而可以当作一群自由的分子——自由分子流。
然而，对于航天活动来说，这些稀疏的气体分子不可被忽视。他们的数量仍然很庞大，每秒大约会有1020个气体分子撞上高速运动中的航天器，降低航天器的运动速度从而影响它的轨道。天宫一号就是这样被气体分子给撞到地上来的。
2017年底，科学家们预测退休的天宫一号即将返回大气层。这个事情在当时受到国际社会的广泛关注，毕竟一个几吨重的东西从天上掉下来，就算砸不到小朋友，砸到花花草草也是不好的。因此，科学家们开始对天宫一号再入大气层的时刻、位置、再入过程是否解体等数据进行测定和估算，其中它的轨道和姿态是被重点监测的参数。
在对天宫一号姿态监测的过程中，科学家们发现它姿态变得不稳定，而且开始旋转了。后续的监测进一步发现，天宫一号的转动周期在3个月里从400秒降低到了250秒，它居然在加速旋转！这是一个不可思议的现象，就像一个陀螺扔到天上它越转越快了，一架直升机摆在广场它自己起飞了！
这粗听起来不太靠谱，就像我去青海出现了高原反应时，有人告诉我赶紧趴在地上就可以吸到更多的氧气。但是，还真有科学家去分析了一下。他们用高层大气密度模型算出天宫一号所在位置的密度梯度（即远近端密度差），然后与天宫一号的转速进行了比对，发现二者有很强的相关性。
当然，没那么简单。
比如，热层大气密度并不是一成不变的，它会随着地球的周日变化、季节变化以及航天器所处的空间位置等因素而变化，同时也会因太阳辐射和地磁场扰动变化以及低层大气波动而发生剧烈变化。目前，通过数值仿真计算去完整揭开这位幕后推手的“作案”手法并不顺利，其中涉及到很多模型参数，已不单单是天体力学的研究范围，还涉及空气动力学、分子热力学和高层大气学等多个学科的交叉，需要多领域的科学家共同解决这个问题。