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多国加强监视
“超速太空幽灵”
这些一刻不停在高速奔跑的垃圾,塞满了地球轨道,让人类的探索太空之旅变得越来险象环生。美国航天局轨道碎片项目办公室前主任唐纳德·凯斯勒表示:“当前的太空环境对航天器和宇航员越来越危险。”
太空垃圾既包括已“寿终正寝”的各类卫星、被遗弃的运载火箭推进器残骸等,也有航天器意外爆炸或者碰撞形成的碎片。自50多年前前苏联发射人类第一颗人造卫星斯普特尼克1号以来,全世界各国一共执行了超过6000次发射任务,产生了大量的太空垃圾。这些垃圾却极难处理。除了部分坠入大气层烧毁外,还有大部分垃圾留在近地轨道和同步轨道高速飘荡,成为随时可能引发事故的太空幽灵。
目前在轨时间最长的太空垃圾是美国在1958年发射的一颗命名为先锋的卫星,成为了太空垃圾的“元老”。空间碎片如枪林弹雨。在近地轨道与地球同步轨道上,无数碎片像霰弹一样射向正在服役的航天器,防不胜防,几毫米大小就能损坏航天器外壳;直径1厘米的碎片碰撞卫星时释放的能量相当于一颗手榴弹爆炸;几厘米、十几厘米直径的碎片就可以改变航天器的运行轨道。
太空碎片不仅威胁航天员的安全撞毁宇宙飞船,还会影响对太空的观察。太空碎片撞到太空望远镜,将使镜体遭到损坏。著名的“哈勃”望远镜就是在这些小碎片的袭击下伤痕累累,外表遍布凹坑和划痕,还有数百个深洞。
NASA将碰撞风险根据大小的威胁分为三大类。对于10厘米以及更大的碎片,监控系统可以跟踪它们,联合评估和避碰演习能够有效减少碰撞,NASA将这类太空碎片精确记录在案。
“太小的碎片则难以跟踪观测,而太大的碎片则难以避开。”NASA一篇分析文章指出。研究太空垃圾的美国国家航空和宇宙航行局首席科学家为尼古拉斯·约翰逊表示:“最大的风险来自小到不可跟踪的碎片。”
为使正在服役的航天器免于被袭击,美国、俄罗斯、欧洲、中国、日本等空间监视网都加强了监视它们的行踪。
我国空间碎片
监测系统待建
中国空间技术研究院副院长、空间碎片行动计划首席专家李明透露,我国自2000年起启动了“空间碎片行动计划”,目前国内已确定了以数据库为载体的“空间碎片探测预警工程”、以防护设计专家系统为载体的“空间碎片防护工程”和以空间碎片减缓设计标准为载体的“空间环境保护工程”的三大主题工程。
李明表示,目前,中国空间碎片撞击风险评估研究已处于国际先进水平,自主开发的空间碎片防护设计系统不仅具有风险评估的功能,而且在防护结构优化方面居于领先,并逐渐拓展至布局优化领域,已用于中国载人航天器防护结构设计。