太空垃圾(space debris或space junk),是指在繞地球軌道上運行,但不具備任何用途的各種人造物體 。那么它會存在著什么危害呢?
主要危害
太空垃圾一般在高300-450公里的近地軌道上以每秒7-8公里,而在36000公里高度的地球靜止軌道上則以每秒3公里的速度高速運動,根據軌道傾角碰撞時的相對速度甚至可以達到每秒10公里以上,因此具有巨大的破壞力 。因此太空垃圾若與運作中的人造衛星、載人飛船或國際空間站相撞,會危及到設備甚至宇航員的生命,據計算一塊直徑為10厘米的太空垃圾就可以將航天器完全摧毀,數毫米大小的太空垃圾就有可能使它們無法繼續工作 。而太空垃圾也因此成為了國際問題 。
自上世紀20世紀50年代超級大國進軍宇宙以來,人類已經發射了四千多次航天運載火箭 。據不完全統計,太空中現有直徑大于10cm的太空垃圾九千多個,大于1.2cf的有10萬個以上,而漆片和固體推進劑[8] 塵粒等微小顆粒個能數以百萬計 。
這些太空垃圾飛行速度極快(6-7km/秒),他們隱藏著巨大的殺傷力:一塊10克重的太空垃圾撞上衛星,相當于兩輛100km/時的小汽車相互碰撞,衛星會在1.5秒內被打穿或直接擊毀!但一撞上,那就是毀滅性的 。最讓科學家頭疼的是“雪崩效應”——每一次太空垃圾的相互碰撞不會互相湮滅,而會產生更多的碎片,這就是新的“大問題” 。
危害事故
1983年,美國航天飛船“挑戰者號”與一塊直徑0.2毫米的涂料剝離物相撞,導致舷窗被損,只好停止飛行 。前蘇聯的“禮炮—7”號軌道站也多次被此類“塵埃”損壞 。1986年,“阿麗亞娜”號火箭進入軌道之后不久便爆炸,成為564塊10 厘米大小的殘骸和2300塊小碎片,這枚火箭的殘骸使兩顆日本通信衛星“命喪黃泉”!1991年9月15日,美國發射的“發現者”號航天飛機差一點與前蘇聯的火箭殘骸相撞,當時“發現者”號與這個“不速之客”僅僅相距2.74千米,幸虧地球上的指揮系統及時發來警告信號,它才免于喪生 。
美國東部時間2009年2月10日上午11時55分(北京時間2月11日晚0時55分),美國和俄羅斯的兩顆通信衛星在太空相撞并產生大量太空垃圾,這極有可能會對國際空間站構成威脅 。
據計算,太空軌道上每個飛行物發生災難性碰撞事件的幾率為3.7%,發生非災難性撞擊事件的可能性為20% 。以此計算,今后將每5~10年可能發生一次太空垃圾與航天器相撞事件,到2020年將達到2年一次 。
處理方法
減少太空垃圾:歸結起來是“避、禁、減、清”
避:就是對太空垃圾進行嚴密監視與跟蹤,并采取有效的技術手段,使航天器及時避開太空垃圾 。
【太空垃圾的危害】禁:就是國際上制定有關法規,禁止在空間進行實驗和部署各種武器,限制發射核動力衛星,使空間成為為人類文明服務的和平空間 。
減:就是發射航天器的國家應采取措施,盡量減少太空垃圾的增加 。
清:就是發展太空垃圾清除技術,有些專家提出設想,運用激光的力量,使大塊垃圾首先改變運行軌道,然后將其氣化 。
保持太空清潔
航天專家們已經開始研究限制空間垃圾的產生,以及消除空間垃圾的辦法 。如:將停止工作的衛星推進到其他軌道上去,以免同正常工作的衛星發生碰撞;用航天飛機把損壞的衛星帶回到地球,以減少空間的大件垃圾 。有一些科學家提出,使用激光武器,將太空垃圾在太空中直接焚燒掉 。
探測和控制
大一些的太空碎片可以用監測導彈和間諜衛星的系統來進行監測 。美國和前蘇聯的太空檢測網絡已經登記了1萬個太空物體 。每天大約有50個雷達、光學或光電感應器要對天空進行大約15萬次觀察,但是這一監測系統卻不能探測到小于10厘米的物體 。直到1984年,科學家才采取取樣調查的方法,對這些小物體進行了分析 。而德國和美國的科學雷達可以探測到2毫米大小的物體 。
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