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太空碎片

太空碎片
太空碎片
Anonim

太空碎片,也称为太空垃圾绕地球运转但不再起作用的人造材料。这种材料可以和废弃的火箭级一样大,也可以像微观的油漆碎片一样小。许多碎片位于地球表面2,000公里(1,200英里)以内的低地球轨道上。但是,在赤道上方35,786公里(22,236英里)的对地静止轨道上可以发现一些碎片。截至2020年,美国太空监视网络正在追踪超过14,000块大于10厘米(4英寸)的空间碎片。据估计,在1到10厘米(0.4到4英寸)之间大约有200,000个碎片,小于1厘米的碎片可能有数百万。一块空间碎片落回地球所需的时间取决于其高度。低于600公里(375英里)的物体绕轨道运行了好几年,然后才重新进入地球大气层。1,000公里(600英里)以上的物体绕轨道运行了几个世纪。

神秘化

太空中有多少垃圾?

您可能会认为我们人类将我们所有的垃圾都留在了地上,但事实证明,我们对乱扔垃圾非常勤奋。

由于物体绕地球运行的速度很高(每秒高达8 km [5英里]),即使与一小块空间碎片的碰撞也可能损坏航天器。例如,由于与小于1毫米(0.04英寸)的人造碎片碰撞而造成的损坏,经常需要更换航天飞机窗户。(在轨道上运行时,航天飞机向尾飞过,以保护前进的乘员舱。)

太空中的碎片数量威胁着载人和未载人的飞行。航天飞机与一片空间碎片发生灾难性碰撞的风险为300分之一。(对于哈勃太空望远镜的任务,该轨道具有更高且更多的充满碎片的空间,风险为185分之一。)由于已知碎片与国际空间站(ISS)碰撞的可能性大于100,000分之一,因此,宇航员执行了避免碎片的动作,在该动作中,将ISS的轨道升起以避免碰撞。1996年7月24日,一枚运行中的卫星与一块空间碎片之间发生了第一次碰撞,当时一枚欧洲阿丽亚娜火箭上段的碎片与法国微卫星塞里斯相撞。Cerise被损坏,但继续起作用。摧毁一枚正在运行的卫星的第一次碰撞发生在2009年2月10日,当时美国公司摩托罗拉拥有的通信卫星Iridium 33与静止的俄罗斯军事通信卫星Cosmos 2251相撞,该卫星在北部约760公里(470英里)处西伯利亚,两个卫星都破碎了。

最糟糕的太空碎片事件发生在2007年1月11日,当时中国军方在反卫星系统的测试中摧毁了风云1C气象卫星,造成了3,000多个碎片,占所有太空碎片的20%以上。在不到两年的时间内,这些碎片从风云1C的原始轨道扩散开来,形成了一片碎片云,这些碎片云完全环绕了地球,并且几十年来不会重新进入大气层。2013年1月22日,俄罗斯激光测距卫星BLITS(太空中的球形透镜)的轨道和自转突然发生变化,这导致俄罗斯科学家放弃了该任务。罪魁祸首被认为是BITS和一块Fengyun-1C碎片之间的碰撞。风云1C,铱33和波斯菊2251的碎片约占1,000公里(620英里)以下碎片的一半。

随着空间碎片数量的增加,人们担心诸如Iridium 33和Cosmos 2251之间的碰撞会引发连锁反应(美国科学家Donald Kessler之后称为Kessler综合征),在这种反应中,产生的空间碎片会摧毁其他卫星并如此一来,低地球轨道将无法使用。为了防止此类碎片堆积,航天局已开始采取措施缓解这一问题,例如在火箭弹阶段燃烧掉所有燃料,以便它不会在以后爆炸或节省足够的燃料以使卫星在任务结束时脱离轨道。英国卫星RemoveDEBRIS于2018年发射并从国际空间站部署,它测试了两种用于清除空间碎片的不同技术:网捕获和鱼叉捕获。RemoveDEBRIS还尝试测试拖曳帆以减慢卫星速度,以便它可以重新进入大气层,但帆无法展开。对地静止轨道中的接近任务结束的卫星有时会被移到300公里(200英里)以上的“墓地”轨道。