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太空垃圾也该清理了!

发布时间:2020年06月26日 点击数: 收藏 打印文章

世界环境日为每年的6月5日,它的确立反映了世界各国人民对环境问题的认识和态度,表达了人类对美好环境的向往和追求。

目前,因新冠肺炎疫情在全球蔓延,地球村不少地方都开始垃圾分类了,掀起卫生运动热潮,共同维护我们的家园。然而,遥远太空中的垃圾谁来负责清理?难道不担心有一天会砸到地球村人们的头吗?

威胁日趋严重

在太空走向军事化的今天,世界各军事强国都把加紧研制发射新型太空武器作为大国重器,为太空高边疆领域竞争日趋激烈推波助澜,随之而来太空产生了大量的人造垃圾。虽然其大部分通过落入大气层燃烧殆尽,但是还有相当吨数的太空垃圾残留在轨道上,太空环境遭到严重污染。

太空垃圾又称空间碎片或轨道碎片,是在人类探索宇宙过程中,被有意无意地遗弃在宇宙空间的各种无用的残骸和废物。殊不知,这些漂浮不定的太空垃圾,其飞行速度极快,撞上航天器会造成巨大破坏。

据报道,一块10克重的空间碎片撞击卫星,足以将其打穿甚至直接击毁,从而产生更多碎片,给在轨航天器造成了严重威胁。据计算,太空轨道上每个飞行物发生灾难性碰撞事件的几率为3.7%,发生非灾难性撞击事件的可能性为20%。以此计算,2020年以后,将有可能2年发生一次太空垃圾与航天器相撞事件,后果不堪设想。1983年,美国航天飞船挑战者号与一块直径0.2毫米的涂料剥离物相撞,导致舷窗被损,只好按下暂停飞行键;1986年,阿丽亚娜号火箭进入轨道之后不久便发生爆炸,成为564块10厘米大小的残骸和2300块小碎片,这枚火箭的残骸使两颗日本通信卫星“命丧黄泉”;1991年9月15日,美国发射的发现者号航天飞机差一点与苏联的火箭残骸相撞,当时发现者号与这个不速之客仅仅相距2.74千米,幸亏地球上的指挥系统及时发来警告信号,它才幸免于难;2009年,美国“铱星33”在西伯利亚上空近800公里高度,撞到了已经报废的苏联“宇宙-2251”卫星。这次撞击不仅直接导致铱星33报废,而且产生了大量碎片,散落在从几百公里到一千多公里高度的太空中,给后续太空计划带来了不良影响。

清理迫在眉睫

20世纪60年代以来,就有不少地方发生太空坠落物事件,但是迄今为止还未有大型的太空垃圾坠向地球后发生伤人事故。因为,太空垃圾坠落经过大气层中与空气产生急剧摩擦后会自我燃烧殆尽,在大气层的保护下就自我毁灭了。

基于太空垃圾的威胁,2020年5月18日,日本对外公布执行监控太空垃圾、陨石及不明卫星任务的“宇宙作战队”正式成立。有的国家开发出一种可利用搭载在卫星上的雷达系统,人们可在全球范围内把握云粒的运动与分布情况,监测太空垃圾。这种卫星雷达系统可以每秒7000次的频率发射波长约3毫米的电波(毫米波),电波经最小直径0.01毫米左右的云粒反射回来后,再使用天线进行观测。除了云粒,该系统还可以观测到雨和雪颗粒的动向。

据外媒报道,科学家发明了一种“自杀式”卫星,用于消灭飘浮在太空中的垃圾。这种卫星体积很小,但携带着一张巨大的帆,当卫星发现并“粘住”太空垃圾后,这张巨帆将会展开,使卫星的运行速度减缓,从而在引力的作用下,连同太空垃圾一起坠向地球,在大气层中燃烧殆尽。研究人员希望这种“自杀式”卫星最快能在年底投入使用。

其实,面对太空垃圾的危胁,各国航天专家们已经开始研究限制空间垃圾的产生:将停止工作的卫星推进到其他轨道上去,以免同正常工作的卫星发生碰撞;用航天飞机把损坏的卫星带回到地球,以减少空间的大件垃圾;利用气体“脉冲”射击太空碎片的新技术,增加太空垃圾与大气层的摩擦力,令其下降坠落到地球大气层自毁燃烧殆尽。

        来源:科普时报

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