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太空碎片能造成多大的災(zāi)難?

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美國國家科學(xué)委員會(NRC)在2011年公開警報過環(huán)繞地球的碎片問題。據(jù)美國太空總署的估計,碎片的數(shù)量已經(jīng)達到“臨界點”,而在軌道上存在的碎片,正不斷碰撞產(chǎn)生更多碎片。距今已經(jīng)11年過去了,這些太空碎片有在繼續(xù)增加嗎?又會對我們造成什么危害呢?下面,小編帶大家了解一下。

太空碎片是什么?

NASA給太空碎片定義為不提供有效服務(wù),且繞行地球運行的人造物,比如說廢棄衛(wèi)星、留在軌道上的火箭與其零件、大碎片相互碰撞后產(chǎn)生的小碎片等等。而太空碎片最主要來源為火箭殘余燃料爆炸而產(chǎn)生的碎片。

根據(jù)美國太空監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)(SSN),即全球最完整追蹤太空碎片的系統(tǒng)得知,目前所登陸的太空碎片已超過一億個。

依照能量守恒和動量守恒定律,衛(wèi)星要成功繞著地球飛行,送入軌道的飛行速度必須達到每秒幾公里,一旦它在軌道上撞到任何太空碎片,即使不是災(zāi)難性的,也可能造成巨大的損失。

太空碎片能造成多大的災(zāi)難?

自1957年以來,人造衛(wèi)星和火箭制造了越來越多軌道碎片物體,大小從幾微米到幾米不等。盡管國際協(xié)議已經(jīng)限制了碎片的增長速度,但大家都沒有嚴格的計劃來減少現(xiàn)有碎片的數(shù)量。

如今越來越多功用的人造衛(wèi)星被發(fā)射進入地球周圍的低軌道。

據(jù)美國太空新聞報道,非洲的小國家盧安達向國際電信聯(lián)盟申請327230 顆衛(wèi)星,加拿大的開普勒新創(chuàng)公司提出115000顆衛(wèi)星的超級大型太空網(wǎng)路系統(tǒng),加上亞馬遜、OneWeb、SpaceX 和Telesat 等公司已經(jīng)在積極開發(fā)的系統(tǒng),以及地球靜止軌道上的通訊衛(wèi)星,這些衛(wèi)星數(shù)量遠遠超過預(yù)期需求的容量,達到碰撞臨界點的極限風險。

2007年,中國反衛(wèi)星計劃試驗所產(chǎn)生的碎片擴散,以及2009年銥星與俄羅斯Cosmos 的碰撞,讓人們意識到積極管理碎片情況的緊迫性,努力采取緩解方法,并提出了許多減少太空碎片的技術(shù)。2021年底,中國的天宮太空站緊急啟動姿態(tài)控制,以規(guī)避靠近中的星鏈太空網(wǎng)路衛(wèi)星潛在的碰撞危機。

美國NASA 科學(xué)家在1978 年提出凱斯勒效應(yīng)理論,說明當太空碎片達到或超過容量限制時,由于碎片碰撞而失效的太空船數(shù)量將顯著增加。地球軌道上大大小小的物體,數(shù)量將變得非常大,它們會不斷相互碰撞,產(chǎn)生更多碎片,最后成為一種連鎖反應(yīng)。緊隨其后,新產(chǎn)生的碎片將呈指數(shù)倍增,直到近地太空被各種大小垃圾堵塞。

一旦這樣的衛(wèi)星碰撞災(zāi)難發(fā)生,整個連鎖反應(yīng)可能只需要幾天或幾周的時間,最后可能只有幾顆衛(wèi)星完好無損。

如果是繼續(xù)毫無限制地增加巨型衛(wèi)星星系,可能會導(dǎo)致數(shù)十年,甚至更長時間的太空活動完全喪失。

太空碎片一旦超過臨界點,造成碰撞災(zāi)難,無論是太空網(wǎng)路、衛(wèi)星導(dǎo)航、通訊衛(wèi)星、地球監(jiān)控、氣象預(yù)報等等,大部分可能都將失去功能??萍紟Ыo人們的便利,以及所建立的文明,將大幅衰減、倒退。這該怎么辦呢?難道讓宇航員去打撈嗎?

解決方案當然不會讓宇航員去打撈。包括美國、日本等國家在內(nèi)的太空機構(gòu)都意識到太空碎片問題的嚴重性,相繼提出不同的補救措施,例如在設(shè)計人造衛(wèi)星時,規(guī)劃衛(wèi)星壽命結(jié)束前的退場機制,讓衛(wèi)星降低軌道返回地球,并且在大氣層燒掉。建立太空碎片追蹤機制,避免現(xiàn)役衛(wèi)星與大型物體相撞等。

目前這些方法措施都正在陸續(xù)實驗、進行中。對于太空碎片,你怎么看呢?歡迎來評論區(qū)留言。

評論
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大學(xué)士級
建立太空碎片追蹤機制,迫在眉睫,避免現(xiàn)役衛(wèi)星與大型物體相撞,確保衛(wèi)星的正常運行。
2022-09-14
汨羅鎮(zhèn)徐志雄
太傅級
已閱
2022-09-14