太空垃圾太多“撞晕”卫星 专家建议定太空交规
资料图:被太空垃圾围绕的地球轨道
新华网北京10月4日电据新华社“新华国际”客户端报道,太空本是广袤无垠的空间,却由于人类活动频繁而日益拥挤。科学家们担心,数目庞大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动,可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道。
太空垃圾是人类空间活动产生的空间碎片,包括完成任务的火箭箭体、卫星本体、火箭的喷射物、在执行航天任务过程中的抛弃物、空间物体碰撞产生的碎块等等,是空间环境的主要污染源。空间碎片是航天器和卫星的“天敌”,即使轻微碰撞,也会造成重大损坏。一块仅有阿司匹林药片大的空间碎片也能将人造卫星撞成“残废”。
太空垃圾就是空间碎片。
两年前,厄瓜多尔唯一一枚卫星“飞马座”就猝不及防撞上苏联火箭残骸,虽然没有脱离原先轨道,但太阳能电池板受损。厄瓜多尔航天局的官方微博客发布消息说,卫星天线“无法定向”,“围绕两根轴狂转””,被“撞晕”了。
自1957年第一颗人造卫星升空以来,人类已向太空发射了5000多颗各类航天器,其中很大一部分已成为太空垃圾在近地轨道上飘荡。目前,地面上能观测到并记录在案的空间碎片约有4000多万个,形成约3000吨太空垃圾,仍在逐年增加。可观测到的最大碎片与一辆公共汽车相当,最小的与一个垒球相当。
规避空间碎片几乎成为各种航天器、卫星和国际空间站的“规定动作”。国际空间站去年多次调整飞行轨道和高度,最频繁时在3周内两次调整轨道,躲避空间碎片。
为避免遭到空间碎片的“袭击”,美国现有的航天飞机体积都较小,执行任务时飞行时间也大大减少,只有几天至十几天。即使这样,它们也曾多次因为躲避太空垃圾残片而改变了飞行姿态。
一旦遭太空垃圾撞击报废,航天器就变成新的太空垃圾。这种“自我繁殖”的特点严重污染地球同步卫星轨道。
俄罗斯联邦航天署署长弗拉基米尔·波波夫金介绍,目前地球同步轨道的太空垃圾污染非常严重。地球同步卫星轨道距地面约3.6万公里,在轨卫星相对于地面是静止的,通常属于通信卫星。鉴于现代卫星的功能复杂而高度集成,损失任何一颗卫星都会带来巨大问题。
在轨航天器与太空垃圾相撞的可能性正在增加。此前,航天器与1厘米见方的太空垃圾相撞的频率约为5年一次,现已提高到每1年半至2年一次。波波金夫警告,如果不解决太空垃圾问题,人类可能在未来20年内失去地球同步卫星轨道。
距地球2000公里的近地轨道情况也不容乐观。即使不再发射任何航天器,现有航天器老化、报废和毁坏也会导致太空垃圾“自我繁殖”。
美国国家航空航天局顾问唐纳德·凯斯勒早就提出著名的“凯斯勒症候群”概念。设想有一天近地轨道上的垃圾实在太多了,以至于人造卫星和航天器经常被撞击,由此产生更多的太空垃圾。最后,发射新的太空器都几近不可能,因为一发射上去就会被撞坏。
太空垃圾隐患巨大,各国都尝试解决,却没有立时可行的方案。
瑞士航天中心开展的清除太空垃圾计划希望通过技术手段“回收”太空垃圾,正在研发一种超快仿生手臂。按照该计划,把这种特制的机械手臂安装在卫星上,捕捉并回收航天器碎片,最后带着它们一起冲入大气层焚烧殆尽。这种机械手臂的特点是“超快”:能在0.05秒内抓住各种不规则形状的抛掷物。
这种太空垃圾清扫卫星预计需要3至5年时间达到实用水平,首颗卫星的研发及发射费用共计约100
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