太空碎片能造成多大的灾难?
来源: 科普中国 发布时间:2022-09-15
美国国家科学委员会(nrc)在2011年公开警报过环绕地球的碎片问题。据美国太空总署的估计,碎片的数量已经达到“临界点”,而在轨道上存在的碎片,正不断碰撞产生更多碎片。距今已经11年过去了,这些太空碎片有在继续增加吗?又会对我们造成什么危害呢?下面,小编带大家了解一下。
太空碎片是什么?
nasa给太空碎片定义为不提供有效服务,且绕行地球运行的人造物,比如说废弃卫星、留在轨道上的火箭与其零件、大碎片相互碰撞后产生的小碎片等等。而太空碎片最主要来源为火箭残余燃料爆炸而产生的碎片。
根据美国太空监视网络(ssn),即全球最完整追踪太空碎片的系统得知,目前所登陆的太空碎片已超过一亿个。
依照能量守恒和动量守恒定律,卫星要成功绕着地球飞行,送入轨道的飞行速度必须达到每秒几公里,一旦它在轨道上撞到任何太空碎片,即使不是灾难性的,也可能造成巨大的损失。
太空碎片能造成多大的灾难?
自1957年以来,人造卫星和火箭制造了越来越多轨道碎片物体,大小从几微米到几米不等。尽管国际协议已经限制了碎片的增长速度,但大家都没有严格的计划来减少现有碎片的数量。
如今越来越多功用的人造卫星被发射进入地球周围的低轨道。
据美国太空新闻报道,非洲的小国家卢安达向国际电信联盟申请327230 颗卫星,加拿大的开普勒新创公司提出115000颗卫星的超级大型太空网路系统,加上亚马逊、oneweb、spacex 和telesat 等公司已经在积极开发的系统,以及地球静止轨道上的通讯卫星,这些卫星数量远远超过预期需求的容量,达到碰撞临界点的极限风险。
2007年,中国反卫星计划试验所产生的碎片扩散,以及2009年铱星与俄罗斯cosmos 的碰撞,让人们意识到积极管理碎片情况的紧迫性,努力采取缓解方法,并提出了许多减少太空碎片的技术。2021年底,中国的天宫太空站紧急启动姿态控制,以规避靠近中的星链太空网路卫星潜在的碰撞危机。
美国nasa 科学家在1978 年提出凯斯勒效应理论,说明当太空碎片达到或超过容量限制时,由于碎片碰撞而失效的太空船数量将显著增加。地球轨道上大大小小的物体,数量将变得非常大,它们会不断相互碰撞,产生更多碎片,最后成为一种连锁反应。紧随其后,新产生的碎片将呈指数倍增,直到近地太空被各种大小垃圾堵塞。
一旦这样的卫星碰撞灾难发生,整个连锁反应可能只需要几天或几周的时间,最后可能只有几颗卫星完好无损。
如果是继续毫无限制地增加巨型卫星星系,可能会导致数十年,甚至更长时间的太空活动完全丧失。
太空碎片一旦超过临界点,造成碰撞灾难,无论是太空网路、卫星导航、通讯卫星、地球监控、气象预报等等,大部分可能都将失去功能。科技带给人们的便利,以及所建立的文明,将大幅衰减、倒退。这该怎么办呢?难道让宇航员去打捞吗?
米乐app官网登录的解决方案当然不会让宇航员去打捞。包括美国、日本等国家在内的太空机构都意识到太空碎片问题的严重性,相继提出不同的补救措施,例如在设计人造卫星时,规划卫星寿命结束前的退场机制,让卫星降低轨道返回地球,并且在大气层烧掉。建立太空碎片追踪机制,避免现役卫星与大型物体相撞等。
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