神舟十九號(hào)乘組已于2024年10月30日進(jìn)入空間站。他們此行的重要任務(wù)之一就是繼續(xù)通過(guò)太空行走在艙外安裝空間站碎片防護(hù)裝置。此前的神舟十八號(hào)乘組曾在空間站艙外安裝過(guò)空間碎片防護(hù)裝置。

　　空間碎片也叫太空垃圾，它是指在地球軌道上運(yùn)行的各種人造物體的碎片，目前太空垃圾不斷增多的問(wèn)題正日益惡化，在今后還會(huì)變得越來(lái)越嚴(yán)重。

　　太空垃圾越多，就越容易發(fā)生相互碰撞，從而形成更多的碎片，甚至有可能出現(xiàn)多米諾骨牌現(xiàn)象。因此，它們會(huì)對(duì)在軌運(yùn)行的航天器產(chǎn)生了越來(lái)越大的危害，包括威脅到航天員的生命安全。

　　“如何參加九游娛樂(lè)的社區(qū)活動(dòng)？”

　　隨著航天技術(shù)的廣泛應(yīng)用，航天器的發(fā)射數(shù)量越來(lái)越多，太空垃圾也相應(yīng)增加了許多。例如，2024年10月19日，國(guó)際通信衛(wèi)星-33E在地球靜止軌道上發(fā)生了意外的解體事件，使地球同步軌道區(qū)域至少新增了500塊碎片。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前約有至少3000噸以上的太空垃圾在繞地球飛奔，而且數(shù)量正以每年2%～5%的速度增加。其產(chǎn)生主要來(lái)自三個(gè)部分：

　　第一部分來(lái)自已經(jīng)退役的各種人造地球衛(wèi)星等人造物體，以及人造物體之間、自然天體與人造物體之間碰撞產(chǎn)生的碎塊等。

　　第三部分來(lái)自航天員在太空活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生且并被扔到太空中的垃圾以及在太空行走時(shí)不慎遺落在太空的物品（如螺母、工具）。

　　其中，人造物體相撞所產(chǎn)生的破壞力還與相撞時(shí)的角度有關(guān)。例如，2009年2月10日，俄羅斯2251號(hào)衛(wèi)星與美國(guó)銥星33號(hào)衛(wèi)星就曾以11.64千米/秒的相對(duì)速度碰撞，產(chǎn)生了2201個(gè)能夠被監(jiān)測(cè)編目的太空垃圾。

　　①尺寸大于10厘米的為大碎片，現(xiàn)在大概有幾萬(wàn)塊，它們可被監(jiān)測(cè)到；②尺寸介于1～10厘米之間的為小碎片，現(xiàn)大概有10多萬(wàn)塊；③尺寸介于1毫米～1厘米之間的為微小碎片，現(xiàn)大概有幾十萬(wàn)塊。尺寸不大于1毫米的碎片現(xiàn)在大概有幾億塊。

　　從空間分布來(lái)看，在中低軌道運(yùn)行的航天器以及大碎片密度平均每立方千米有10個(gè)左右。由于它們的速度極快，而破壞力與速度的平方成正比，即一個(gè)僅10克重的太空碎片的太空撞擊能量，不亞于一輛以每小時(shí)100千米速度行駛的小汽車所產(chǎn)生的撞擊能量，所以它所造成的事件是一種“低概率、高風(fēng)險(xiǎn)”事件。

　　低軌道上的太空垃圾在大氣阻力的影響下會(huì)逐漸隕落，從而重返大氣層燒毀。如果太空垃圾的軌道很高，就會(huì)存留很長(zhǎng)時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，距地300千米的太空飛行物壽命約為一年，600千米可飛行幾十年，1000千米以上的可飛行幾百年，4000千米以上的可飛行上千年，再高的碎片幾乎會(huì)一直在太空中。

　　太空垃圾對(duì)航天器正常運(yùn)行的影響主要由航天器的在軌時(shí)間、被保護(hù)的面積、軌道高度和軌道傾角等因素決定，其中前三個(gè)因素是最主要的。

　　低軌道太空垃圾的飛行速度約為7.9千米/秒，如果撞擊到航天器表面，輕者會(huì)留下凹坑，重者會(huì)穿透航天器造成部分系統(tǒng)功能失效，甚至?xí)a(chǎn)生災(zāi)難性的后果，包括威脅到在艙外活動(dòng)的航天員。

　　極小的太空垃圾由于數(shù)量多，所以會(huì)改變航天器的表面性能；稍大的太空垃圾能損壞航天器表面材料，造成撞擊坑，損傷表面器件；大的太空垃圾與航天器碰撞時(shí)，可使航天器的姿態(tài)發(fā)生變化，甚至改變航天器的軌道；超高速撞擊的太空垃圾會(huì)使自身及被撞擊的航天器表面材料氣化為等離子體云，導(dǎo)致航天器失效；當(dāng)太空垃圾的能量足夠大時(shí)，能穿透航天器表面，打壞置于航天器內(nèi)部的控制系統(tǒng)或有效載荷，使航天器發(fā)生爆炸或打散整個(gè)結(jié)構(gòu)。

　　另外，當(dāng)太空垃圾再入大氣層時(shí)，如果沒(méi)被完全燒毀，還會(huì)對(duì)地面的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，尤其是以核能為動(dòng)力的航天器隕落時(shí)后果特別嚴(yán)重。

　　比如，在20世紀(jì)70～80年代，蘇聯(lián)核動(dòng)力衛(wèi)星就曾因失控墜毀在加拿大，從而產(chǎn)生巨大恐慌。美國(guó)“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站也曾因失控墜毀砸壞地面居民的房子。太空垃圾太多還會(huì)嚴(yán)重影響空間天文觀測(cè)，碎片撞到空間望遠(yuǎn)鏡時(shí)會(huì)使鏡體遭到損壞。

　　由于沙粒大小的太空垃圾所產(chǎn)生的沖擊與每小時(shí)160千米的保齡球相當(dāng)，所以直徑在幾毫米以下的小的太空垃圾就能對(duì)運(yùn)營(yíng)中的航天器造成損壞。這種損害分為兩類，第一類是對(duì)航天器分系統(tǒng)表面的損害，第二類是對(duì)航天器運(yùn)行的影響。比如，美國(guó)航天飛機(jī)的窗戶就曾遭受太空垃圾的撞擊。

　　太空垃圾已給“國(guó)際空間站”造成重創(chuàng)。例如，2016年，直徑幾微米的金屬碎屑在“國(guó)際空間站”舷窗留下了直徑7毫米的撞擊坑。2021年，一塊不在監(jiān)控范圍內(nèi)的碎片擊中“國(guó)際空間站”的加拿大機(jī)械臂-2，使其外表保護(hù)層被撕裂，留下了一個(gè)直徑近10毫米的穿孔。2022年，?？吭凇皣?guó)際空間站”的俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船外殼出現(xiàn)一個(gè)0.8毫米的小孔，導(dǎo)致44公斤冷卻劑泄漏。

　　為此，目前“國(guó)際空間站”有一套避撞程序，當(dāng)有關(guān)設(shè)備監(jiān)測(cè)到有太空飛行物接近空間站并有可能發(fā)生碰撞時(shí)，這一程序就會(huì)指示空間站啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)改變運(yùn)行軌道，躲避碰撞。如果“國(guó)際空間站”來(lái)不及調(diào)整軌道，那么為了安全起見，航天員就要躲進(jìn)飛船，以便隨時(shí)逃生。

　　載人航天，人命關(guān)天。為了保障空間站航天員的安全，我國(guó)也采取了相應(yīng)措施。在10月29日舉行的神十九新聞發(fā)布會(huì)上，中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人林西強(qiáng)就表示，針對(duì)空間碎片撞擊空間站可能造成泄露等威脅，不斷優(yōu)化應(yīng)急處置方案，與空間站運(yùn)行初期相比，航天員可用于應(yīng)急處置的時(shí)間提高了5倍，空間站與航天員的安全性大幅提升。

　　人造地球衛(wèi)星、空間站等航天器在壽終正寢或中途夭折后，就變成了太空垃圾。它有可能影響其它在軌正常運(yùn)行的航天器，所以妥善處理廢舊航天器很重要。

　　對(duì)于廢舊的航天器處理的方式有多種，要視具體情況而定，因?yàn)閺U舊的航天器分可控和不可控2大類，而且即使是處理可控的廢舊航天器，也要根據(jù)軌道高低、航天器大小等采用不同方式。

　　當(dāng)在地球靜止軌道運(yùn)行的衛(wèi)星出現(xiàn)故障或壽命到期時(shí)，一般是通過(guò)遙控衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行變軌，使衛(wèi)星飛到更高的無(wú)用軌道，其目的之一是因?yàn)榈厍蜢o止軌道非常寶貴，且目前已星滿為患，所以必須讓廢舊的通信衛(wèi)星“騰地”；之二是廢舊的地球靜止軌道衛(wèi)星已成為太空垃圾，因此必須把它存放到一個(gè)安全位置，使它不要威脅其它的地球靜止軌道衛(wèi)星。

　　對(duì)于中軌道上的廢棄大型衛(wèi)星也是如此。但遙控廢棄衛(wèi)星變軌的前提條件是衛(wèi)星能夠受控，并有多余的燃料。

　　美國(guó)太空探索技術(shù)公司號(hào)稱其低軌“星鏈”衛(wèi)星都裝備了電推進(jìn)系統(tǒng)，在壽命到期后能主動(dòng)降低軌道以更快地再入大氣層，滿足25年內(nèi)再入大氣層的規(guī)定。不過(guò)2019年9月2日，曾出現(xiàn)歐洲航天局的“風(fēng)神”衛(wèi)星為避免與一顆“星鏈”衛(wèi)星相撞，而實(shí)施了一次機(jī)動(dòng)避障的危險(xiǎn)事件。

　　當(dāng)在低軌道運(yùn)行的小型航天器報(bào)廢時(shí)，一般不用管它們，因?yàn)槭軞堄啻髿獾扔绊?，小型航天器?huì)不斷降低軌道，最終再人大氣層是被燒毀。

　　當(dāng)在低軌道運(yùn)行的大型航天器報(bào)廢時(shí)，最佳處理方式是通過(guò)地面遙控使它墜毀在無(wú)人區(qū)，因?yàn)樗谠偃氪髿鈱訒r(shí)不易完全燒毀。例如，世界最重的衛(wèi)星——美國(guó)“康普頓”γ射線噸）和上百噸的俄羅斯和平號(hào)空間站在壽命結(jié)束之后，都是通過(guò)人工控制墜毀到南太平洋一個(gè)被稱之為“航天器墳場(chǎng)”的地方。我國(guó)“天舟”系列、俄羅斯“進(jìn)步”系列等貨運(yùn)飛船等在完成任務(wù)后，也都是如此處理。

　　北京時(shí)間2024年11月17日21時(shí)25分，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船受控再入大氣層。飛船的絕大部分器件在再入大氣層過(guò)程中燒蝕銷毀，少量殘骸落入南太平洋預(yù)定安全海域。

　　對(duì)于在低軌道運(yùn)行且失控的大型航天器，目前還沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)有幾種方案：

　　一是用類似航天飛機(jī)的大型天地往返運(yùn)輸器在軌回收，但成本太高，目前很少采用，而且航天飛機(jī)已退役。二是用反衛(wèi)星武器把大型航天器打碎，以便再入大氣層時(shí)燒毀，但由于打碎以后如果沒(méi)有再入大氣層，就容易形成大量太空垃圾，所以此方案爭(zhēng)議很大。三是通過(guò)精確跟蹤來(lái)確定大型航天器的墜落區(qū)域，以便提前疏散相關(guān)人員。

　　特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布，本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

　　于東來(lái)曬胖東來(lái)2024年度經(jīng)營(yíng)情況：截至11月26日，胖東來(lái)集團(tuán)本年累計(jì)銷售額超146億，日均營(yíng)業(yè)額達(dá)5172萬(wàn)

　　“尊界”首次亮相！余承東：首款車型開啟預(yù)定，售價(jià)100萬(wàn)元至150萬(wàn)元！曾稱遠(yuǎn)超邁巴赫、勞斯萊斯

　　幼兒園畢業(yè)第一天就去爬泰山，8歲小男孩452天登頂泰山18次，長(zhǎng)大后想攀登珠穆朗瑪峰

　　試管嬰兒大烏龍：兩對(duì)夫妻生下對(duì)方孩子！人生交換，雙方?jīng)Q定合為一家...