太空垃圾的威胁

太空垃圾的威胁

什么是太空垃圾

最早提出“太空垃圾”概念的是防空部队的值班人员，因为监控宇宙空间的部门每天要监视五万多个物体，太空垃圾常令他们迷惑。太空垃圾是围绕地球轨道运行的无用人造物体。太空垃圾包括人造卫星碎片、漆片、粉尘为火箭发动机等。由于高速的轨道碎片可对运转的卫星造成极大损害，所以太空垃圾成为人们日益关注的问题。

太空垃圾还包括：报废的航天器及火箭残骸、爆炸产生的碎片、一些零件、宇航员的生活垃圾以及人类太空活动掉落的空间微粒等。美国在1958年发射了一颗命名为先锋的卫星，成了存在时间最长的太空垃圾之一。

太空垃圾数量惊人

从20世纪50年代开始进军宇宙以来，人类已经发射了四千多次航天运载火箭。据不完全统计，太空中现有直径大于1 0厘米的碎片九千多个，大于1.2厘米的有数十万个，而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒可能数以百万计。

截止至2009年，太空垃圾大约已有25 000万块。由于其中许多物体在进入大气层时烧掉了，能够看到的大约有9000件。到2009年1月为止，太空垃圾空间碎片总数已经超过4000万个，总质量已达数百万千克。

根据美国宇航局负责监测太空碎片部门的官方数据，近地空间大多数太空垃圾属于俄罗斯和独联体国家，美国排在第二，而中国制造的太空垃圾超过3388个，少于俄罗斯和美国。

2011年9月1日，美国的研究报告显示，在地球轨道上的太空垃圾数目已达到临界点，相撞的机会大增，并威胁1000个人造卫星的安全。该报告称，地球轨道上已有两亿余件可以侦测到的太空垃圾，其中不少是发射导弹后被摧毁的卫星碎片。

太空垃圾的威胁

只要学过高中物理的人都知道，物体的速度越快，相应地冲击力也就越大。而对于太空垃圾而言，它所拥有的不可控制的高速度，对于航天器而言，是一种不折不扣的恐怖威胁。

太空垃圾的飞行速度约为每秒6000米至7000米，因此都蕴藏着巨大的杀伤力，一块1 0克重的太空垃圾撞上卫星，相当于两辆小汽车以100千米的时速迎面相撞，卫星会在瞬间被打穿或击毁。这些太空垃圾已经成为航天事业发展的绊脚石。

根据专家的计算，一个直径1.3毫米的铅球，其撞击的威力，相当于一门22毫米口径机关炮所射出炮弹的破坏力。而这也就是美国“奋进号”航天飞机在飞行的时候，会被直径小于0.2毫米的白色漆点，在座舱玻璃上撞击出凹痕的主要原因。据说，现在“奋进号”航天飞机在飞行时，为避免不愉快的事情发生，每昼夜要有一次稍微偏离航线的飞行。

太空垃圾造成的事故

1983年，美国航天飞机“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，只好停止飞行。苏联的“礼炮—7”号空间站也多次被此类“尘埃”损坏。

1 986年，阿丽亚娜号火箭进入轨道之后不久便爆炸，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“命赴黄泉”。

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2740千米，幸亏地球上的指挥系统及时发来警告信号，它才免于丧生。

2005年1月17日，南极上空885千米，发生了一起看似偶然的“宇宙交通事故”，一块31年前发射的美国雷神火箭推进器遗弃物，与中国发射的长征4号火箭CZ-4碎片相撞。

美国东部时间2009年2月10日上午11时55分，美国和俄罗斯的两颗通信卫星在太空相撞并产生大量太空垃圾。这次卫星相撞发生地点位于西伯利亚上空790千米，两颗相撞的卫星分别是美国1997年发射的一颗铱星，以及俄罗斯1993年发射的一颗卫星。前者是铱星公司运行中的66颗通信卫星之一，后者则是一颗报废的俄罗斯卫星。 这也是人类历史上首次发生卫星相撞事故。

2011年9月23日，一颗已经报废的美国“高层大气研究卫星”，因燃料不足而失控坠落，穿越地球大气层后，总重500千克的26个残留碎片会最终落在地球上的某个地方，砸中地球人的概率约为1/3200。

这颗“高层大气研究卫星”重达6吨，1991年搭乘航天飞机进入轨道，共服役14年，搜集了大量有关大气中臭氧和其他化学物质的数据。美国航空航天局通常引导废弃卫星进入死亡轨道或者坠入海洋，但由于“高层大气研究卫星”燃料不足，该局已无法对其有效控制。

科学家的应对措施

为了尽量减少太空垃圾，近年来航天器在设计和使用的过程中，越来越多地注重环保技术的应用。例如，在发射过程末期，将运载火箭中多余的燃料焚毁或排放掉，以降低火箭爆炸成无数碎片的危险。

至于现在依然运行的太空垃圾，主要是加强监控，尽可能地减少对航天器的威胁。现在，约有9500个绕地球运转的物体，处于“航天监视网”系统的监视之下。一旦发现有威胁，系统会自动发出警告，以便使得航天器调整运行状态，进行避让。

英国萨里大学的科学家们，发明了“太空清道夫”卫星。它的体积只有足球那么小。一旦侦察到太空垃圾，它便依附在垃圾上，然后将其推到大气层，这时卫星与垃圾都会被烧毁，同归于尽。

据英国《新科学家》杂志报道，美国航空航天局正在试验一种激光扫帚。主要是清扫前往国际空间站的道路，这项计划被正式命名为“猎户座计划”。这一装置能阻挡直径在0.01米至0.1米之间的物体，从而减少对国际空间站构成的威胁。

在线小知识

20世纪60年代以前，没人听说过太空坠落物，但是自1973年以来，每年有数百块太空垃圾坠落地球。但由于其在经过大气层与空气产生的急剧摩擦使得这些垃圾在未通过大气层时就自我燃烧殆尽，在大气层的保护下就自我毁灭了。万幸的是，还没有大型的太空垃圾坠向地球，因此也尚未伤人。