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太空垃圾将威胁航天发射 目前没有"捕捉"垃圾方法

时间:2016年12月06日 信息来源:参考消息网 点击: 【字体:

参考消息网12月5日报道 俄媒称,11月28日至30日,“21世纪航天学”科研大会在俄罗斯国家航天公司的科研总部中央机械制造研究所召开。会议指出,未来一两百年内航天发射可能因轨道太空垃圾达到临界值而彻底停止,必须尽快找到这一问题的解决办法。

据俄罗斯《莫斯科共青团员报》网站12月1日报道,600多位专业人士参加了本次会议。与会者认为,如果人类找不到解决办法,一两百年后,大量的太空垃圾将威胁到航天业的存亡。目前有关摧毁或“捕捉”太空垃圾的方案虽然不少,但鉴于当前的技术发展水平,没有一项足够可行。

会议还探讨了一些在遥远的未来才会面临的问题,前提是太空垃圾问题得到解决。例如,研究人员讨论了建立月球基地和发展太空核能的前景。

截至今年年中,地球轨道上共发现17729个人造物体,其中,使用中和已报废的卫星达4242颗,运载火箭和导弹残骸以及其他可列为太空垃圾的物体共计13487个。俄罗斯的轨道人造物体数量最多(6318个),美国(5663个)紧随其后,中国(3779个)位居第三。

航天领域专家现在不得不对太空垃圾在轨道上的位置进行实时关注。例如,国际空间站每年都得多次调整轨道位置,以躲避太空垃圾。

【延伸阅读】太空垃圾会否砸中你的头? 英媒:伤人概率为1/2500

参考消息网7月5日报道 英媒称,在德国航天局位于科隆的风洞设施内,科学家塞巴斯蒂安·威廉斯尝试模拟卫星再入大气层的过程。他说:“轨道上有很多卫星,它们迟早都会掉到地球上来。卫星再入大气层时可能会解体。我们面临的问题是:坠落物造成损失的概率有多高?”

英国广播公司网站7月1日报道,风洞的核心是一台两米高的球形金属实验舱,测试样本通常由特殊夹具固定在实验舱里。不过,威廉斯没有使用这些夹具,而是让样本在速度为每小时3000千米的高速气流中自由运动,从而模拟卫星碎片再入大气层的过程。

威廉斯说:“我们让样本在气流中下落,想研究样本在气流中做自由落体运动时呈现的特性。我们只有0.2秒的实验时间,但在这短短的一瞬间,我们能拍摄大量照片并且采集海量测量数据。”

实验数据输入计算机模型后,能够帮助人们预测卫星的坠落轨迹。

环绕地球轨道运行着多达50多万件太空垃圾。随着轨道上太空垃圾数量不断增加,太空垃圾击中在轨卫星或载人飞船的可能性也随之增大。事实上,国际空间站必须定期移动至新轨道以防止遭遇此类撞击。

英国南安普顿大学航天工程学讲师休·刘易斯说:“从太空时代刚刚揭幕时起,就不断有航天器坠入大气层。一般来说,每隔3至4天就会有一个大型物体坠入地球大气层。在未来很长时间里,这都是一个持续困扰我们的问题。”

尽管卫星在再入大气层的猛烈过程中会四分五裂,但很多大型碎片会存留下来。刘易斯说:“比如一些卫星燃料箱,尺寸大概和小轿车差不多。”

德国航天局的风洞虽然不可能让威廉斯测试汽车大小的物体,但足以分析大型物体的崩解规律,从而了解哪些碎片在再入大气层后会最终存留并坠落到地球表面。

既然这些太空垃圾每天都在从太空坠向地面,那它们为什么没有遍布我们的花园,砸穿屋顶,甚至直接砸中我们的脑袋?

多数情况下,航天任务控制专家会对失效卫星返回地球的过程进行规划。专家会使用剩余燃料将卫星推入受控轨道,从而使其在坠入偏远海洋的过程中燃烧殆尽。与之相比,非受控坠落过程则具有一定的危险性。

最近的一次非受控坠落是2011年美国航空航天局的“高层大气研究卫星”。尽管地球表面的70%为海洋,并且绝大多数陆地地区的人口非常稀少,但刘易斯说,“高层大气研究卫星”坠落导致地面人员伤亡的概率仍然有两千五百分之一。

他说:“如果卫星坠落伤人概率达到一万分之一,我们就要对此提高警惕。”

考虑到全球每年道路交通事故死亡人数高达100万人,被退役卫星的碎片砸中的概率是微乎其微的。但在未来数十年内会有越来越多的航天器进入太空。刘易斯说:“更多的卫星意味着更多的坠落事件。”

总之,尽管你被坠落卫星砸中的概率微乎其微,但每年从太空掉向地面的太空垃圾数量却在不断增长。任何发射进入轨道的物体最终都会叶落归根。

太空垃圾将威胁航天发射 目前没有


国际空间站。新华社发

【延伸阅读】西媒:太空垃圾日益增多 独联体国家扔得最多

参考消息网6月4日报道 西媒称,从2015年下半年到2016年前三个月,环绕在地球周围的太空垃圾数量正在逐渐增加,已经从2015年6月的16925件增加到17385件。

据西班牙《消息报》网站6月2日报道,美国负责清点环绕地球垃圾的部门在其最新报告中指出,环绕地球的太空垃圾自2015年6月以来增加了400多件。

太空垃圾指的是大量已脱离轨道或已经退役的卫星、火箭残骸以及因为爆炸等原因产生的航天器碎片等。

在环绕地球的这些太空垃圾中,独联体国家制造的垃圾最多,总共有6276件;然后是美国,制造了5483件垃圾;由中国制造的垃圾有3791件。欧洲航天局向太空丢弃的垃圾最少,只有109件,其中56件是爆炸造成的,53件是火箭、物体和其他碎片。

报告还显示,法国制造了520件垃圾,日本制造了215件垃圾,印度制造了176件,还有815件垃圾来自其他国家。

美国“空间监视网”负责太空垃圾的监测工作。这个倡议是美国政府提出的,主要目的是发现、控制、分类和辨别这些由人类制造并环绕在地球周围的物体。

报道称,如果太空垃圾不断增加,将导致出现凯斯勒现象。唐纳德·凯斯勒是美国航天局的研究人员,他曾警告说,如果环绕地球的太空垃圾太多,导致经常与轨道飞行器发生碰撞,那就会产生更多垃圾,并给其他飞行器造成更多危险。

太空垃圾将威胁航天发射 目前没有


58年来,太空垃圾快速增加。(视频截图)

【延伸阅读】英媒:科学家警告称太空垃圾或引发军事冲突

参考消息网1月24日报道 英媒称,科学家称,地球周围漂浮的太空垃圾不断增加或可引发政治争端,甚至军事冲突。科学家警告称,即便是体积很小的垃圾,都足以破坏或摧毁军事卫星。

据英国《卫报》网站1月23日报道,研究人员称,鉴于难以证实运行中的卫星所遭遇的是太空垃圾而非受到了他国的蓄意攻击,因而使用过的火箭和其他人造物体碎片就构成了“特殊的政治威胁”。

美国和俄罗斯的太空机构一直在对2.3万多个直径超过10厘米的太空垃圾进行追踪。据估计,直径在1到10厘米的碎片约有5亿个,而更小的颗粒物更是多得数不清。

近地轨道卫星所面临的最大威胁就来自这些太空垃圾。这些太空垃圾能够以超过3万英里(约合4.8万公里)的时速撞向太空飞行器。而这一空间范围——距离地表100英里至1200英里的区域——正是大多数军事卫星的所在地。

在英国《星际航行学报》双月刊发表的一篇报告文章中,俄罗斯科学院的维塔利·阿杜什金写道,太空垃圾所造成的影响,特别是对军事卫星的影响构成了“特殊的政治威胁”,“或可在具有航天实力的国家间引发政治争端,甚至军事冲突”。

阿杜什金补充道,近几十年来,不断有国防卫星突然失灵的现象出现,而原因却不得而知。然而他表示,出现这种情况只有两种可能:要么是与太空垃圾狭路相逢,要么就是来自敌人的攻击行为。

太空垃圾将威胁航天发射 目前没有


资料图:《星球大战》中的太空战舰。(图片源于网络)


(作者:佚名)
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