發射衛星一時爽,處理殘留淚兩行,各國都在想辦法處理太空垃圾

2021-01-08 奇趣雜貨鋪

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

隨著地球上的人類對太空探索活動越來越頻繁,對近地空間的利用也越來越成熟,很多衛星在空中為我們提供通訊、監測、導航等等服務,截止到2020年,全球各國累積執行了4000多次發射任務,將近6,000顆衛星被送上近地軌道,但其中約60%已變為太空垃圾。

隨著垃圾增多,以後在軌運行衛星、航天飛行器受到這種無法準確預測和規避的碰撞機率越來越大。

太空垃圾是什麼

太空垃圾主要包括太空飛行器及運載火箭在發射、運行中產生的碎片,報廢的太空飛行器及其組件,運行中太空飛行器表面脫落物、逃逸物等,也包括火箭、太空飛行器爆炸、撞擊過程中產生的固體廢物及碎片等——它們完全是人類太空活動產生的人造廢棄物體,還包括了太空人們產生的生活廢棄物。

它們根據所在的離地軌道高度不同,以3-10公裡/秒的速度運行,在這個速度下,假設一塊10克重的太空垃圾撞上衛星,相當於兩輛100km/時的小汽車相互碰撞,最嚴重的是,撞擊會產生更多的太空垃圾。

太空垃圾的危害

給航天事業帶來危害:它們不受控制的隨意亂飄,碰撞到在軌運行的衛星或其它太空飛行器造成損失,越來越多的太空垃圾,碰撞的機率就越來越大——大約10釐米大小的碎片產生的碰撞就可能造成毀滅性的損傷,這都是錢啊。另外,太空垃圾會大大的壓縮軌道空間。

嚴重汙染空間:有些太空垃圾會帶有放射性,比如鈾或其它核分離物質等。給地面的人類帶來危害:雖然目前還沒有大型垃圾墜落砸到人的情況,但砸到花花草草也是不好的。從1973年來,就有數百個垃圾被吸入大氣層,幸好有大氣層,它們在墜落時因為摩擦燃燒成微粒,但如果有一次某個胖子垃圾沒燒完全,那砸下來可不是鬧著玩兒的。太空垃圾的現狀

現在大約有23000個太空垃圾碎片,對大約2500顆活動的衛星造成了潛在的威脅。

在2012年的時候,據官方統計,大約4500噸的太空垃圾漂浮在衛星軌道上,現存時間最長的太空垃圾是美國於1958年發射的尖兵1號人造衛星,這顆早就報廢了的衛星在天上飄啊飄,飄了幾十年了。

各國都在想辦法處理

根據統計到太空垃圾碎片和現在在軌運行的衛星數量測算,有3.7%的機率發生災難性碰撞事故,20%的機率發生非災難性碰撞事故,也就是說,基本上每兩年就會有一次「太空交通事故」,更為嚴峻的是,每次碰撞會增加以後的碰撞機率。

所以,太空垃圾是人類探索太空的共同敵人。

美國的一個科研組正在研究一種利用氣體「脈衝」射擊太空碎片的新技術,它將通過把大氣氣體脈衝發射到目標碎片必經路線上,增加太空垃圾的摩擦力,令其下降墜落到大氣層裡燃燒;另一個方法是他們在研究中的二維薄膜材料製成「太空垃圾清運飛船」,用這種特殊的薄膜包裹太空垃圾帶回地球處理。英國研究了一種微型電力推進器,在衛星壽命終結時,推進器開始工作,把它送入大氣層燃燒。俄羅斯計劃設計一種名為「掃除者」的太空飛行器,主要針對大型的太空垃圾,將它推出更高的軌道或推向地球方向。瑞士也設計了一種和家用吸塵器原理差不多,擁有水母觸鬚一樣的怪異衛星,發射上天主動打掃。我們中國不但建立了太空垃圾的專門觀測研究中心,還在2016年的時候主動發射了一顆名為遨龍一號的空間清理衛星上天,用機械臂抓取太空垃圾後帶到大氣層燒毀。

日本的最新處理方案

現在,日本也公布了他們的處理方案,他們希望通過控制源頭的方式來減少太空垃圾——用木質材料製造衛星。

這個思路是你們幾位大爺去處理和清理現有的太空垃圾,我來研究不產生新垃圾的方式,據日本住友林業和京都大學聯合成立的研究室稱,他們將在2023年發射第一顆木質衛星。

木質材質的好處是,當它們墜入大氣層後,會燃燒得非常乾淨,而現在各國的處理方式中,因為之前衛星的金屬材料,它們在大氣層中燃燒,會產生很多微小的氧化鋁粒子,在高層大氣層中飄浮很多年,會影響地球的環境。

不管是哪種方式,看來環保的理念將不再只是局限於地球了,希望未來這些太空垃圾會越來越少。#歐洲航天局將主動回收太空垃圾#

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    我是A微說科學,今天我們講講關於清理太空垃圾的事,垃圾是我們平時接觸的最多的一種東西,在生活中每個人都會製造垃圾,垃圾處理是一個令人頭痛的問題。然而太空垃圾我們好多人都不了解,因為它好像與我們毫不相關,最近歐洲空間局與瑞士初創公司「清潔太空」籤署了總額為8600萬歐元的合同,委派該公司製造一款特殊衛星「清潔太空-1」,並於2025年發射,捕獲一塊約100公斤重的太空垃圾。
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  • 木質衛星,太空垃圾終結者
    同樣,在航空科技發展的進程裡,我們人類也不可避免地給太空製造著垃圾。眾所周知,太空垃圾不僅不會消失,而且因為不受引力作用存在較大的危害性。根據世界經濟論壇的說法,目前大約有6,000顆衛星在繞地球運行-但實際上只有60%在使用中。隨著航空事業的日益開放,越來越多的公司計劃很快發射自己的衛星星座,以將寬帶帶到世界的每一個角落,這將大大增加地球軌道上的混亂狀況。
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  • 如何「科學」地清理太空垃圾?
    構成地球「行星環」的物質並非星體碎片和巖屑,而是人類親手製造的「白色汙染」——太空垃圾(Space debris)。地球的「行星環」  什麼是太空垃圾  太空垃圾又有空間碎片或軌道碎片之稱,主要包括世界各國的運載火箭和太空飛行器在發射過程中產生的碎片與廢棄不用的衛星,以及太空飛行器爆炸、碰撞過程中產生的碎片等。
  • 如何科學地清理太空垃圾?
    什麼是太空垃圾太空垃圾又有空間碎片或軌道碎片之稱,主要包括世界各國的運載火箭和太空飛行器在發射過程中產生的碎片與廢棄不用的衛星,以及太空飛行器爆炸、碰撞過程中產生的碎片等。太空飛行器上脫落下去的漆塊,甚至軌道上爆炸的火箭殘留下的發動機都能成為環繞地球運行的太空垃圾。太空垃圾的形成需要追溯到1957年10月4日,前蘇聯成功發射了世界上第一顆人造地球衛星「斯普特尼克1號」,它的廢棄是太空「白色汙染」的開始。隨之而來的就是太空垃圾大爆發。
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  • 航天|清理太空垃圾,各國都有啥高招?
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