48年前,「東方紅太陽升……」的歌聲由衛星傳遍世界,這段歌聲是東方紅一號衛星從太空傳回地球的。
提到東方紅一號,相信每個中國人都不會感到陌生,它不僅是一顆人造衛星,更凝聚著厚重的民族精神。自從1970年4月24日成功發射以來,東方紅一號已經在太空遨遊了48年,據估計它至少還將繼續運行數百年。
東方紅一號衛星,圖自網絡
但你們可能想不到,東方紅一號的設計壽命其實只有20天。當然這個20天可不是說20天後衛星就會隕落,而是可以像地球發射信號,傳輸太空資料工作20天。
也就是說早在發射當年的5月14日,東方紅一號就已經耗盡了全部電力,並喪失了全部功能,成了一顆報廢的衛星。
既然如此,東方紅一號是否屬於「太空垃圾」呢?
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要回答這個問題,我們首先需要知道何謂太空垃圾。
在人們的印象中,「垃圾」一詞含有貶義,其實太空垃圾還有個專業的稱呼——空間碎片。
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我們知道,衛星、飛船等太空飛行器都是需要藉助運載火箭上天的,當運載火箭將太空飛行器送入太空並實現星箭分離後,火箭的剩餘部分就被留在了太空中,這是太空垃圾的來源之一。
太空垃圾最主要的來源則是太空飛行器的在軌破碎(約佔太空垃圾總量的一半),當太空飛行器在軌爆炸或碰撞,便會產生大量碎片。
這方面的著名案例如我國在2007年初進行的反衛星飛彈試驗,當時成功擊毀了已經報廢的「風雲1C」氣象衛星,產生的碎片中大於1釐米的有3萬餘塊,而大於1毫米的則多達上百萬塊,是產生太空垃圾數量最大的單次事件。
此外,太空飛行器表面脫落的材料和油漆斑塊、逸漏出的固體和液體材料,甚至太空人的排洩物,也都會成為太空垃圾。
「風雲1C」被擊毀一個月後的碎片運行軌道面,圖自wikipedia
太空垃圾在太空中是以宇宙速度高速運行的,這無疑給太空人和太空飛行器帶來了嚴重的安全隱患。
要知道,一顆大小僅幾百微米的金屬粒子便能夠擊穿航天服,一塊藥片大小的殘骸就足以使衛星報廢,大體積的太空垃圾甚至還會墜落到地球上,對地面人員造成危害。
美國一項研究曾評估認為,地球上空的太空垃圾數量已經逼近臨界值,近千顆衛星面臨著被太空垃圾撞擊的威脅。
除此之外,太空垃圾還常常幹擾軍事偵查和天文觀測,例如有的太空垃圾可能被誤認為是洲際飛彈的彈頭,大塊的垃圾可能使天文監測數據失真。
太空垃圾撞擊太空飛行器留下的孔洞,網絡圖
儘管東方紅一號飽含著全體中國人的深厚感情,但理性來看,它早已報廢,不受控制,因而是太空垃圾,而且由於它尺寸大,重達173千克,還是個不折不扣的大號「垃圾」。
既然太空垃圾危害巨大,那麼需要將東方紅一號從太空清理掉嗎?
首先從客觀上看,雖然東方紅一號不受控制,但它的運行軌跡是可預測的,對其他太空飛行器的飛行安全基本不構成威脅。
其次,從情感上講,東方紅一號仿佛是中國航天道路上的燈塔,48年來,它照耀著中國航天事業從零走向輝煌,如今人們甚至可以在天氣晴朗時觀測到它。
圖自水印
說完了上面這些,我們最後來談談東方紅一號的最終命運。
一個太空飛行器會不會墜毀,關鍵是看它的近地點高度,而大氣層是導致衛星軌道降低甚至重返大氣燒毀的最主要因素,因為大氣的阻力會使失去動力的太空飛行器越來越慢,最終降低高度以致被地球的大氣和引力束縛,最終墜毀。
圖自網絡
不過大氣層的影響是有範圍的,一般來說,超過500千米後,大氣對太空飛行器的影響就幾乎就是0了!在這個高度的軌道上飛行的太空飛行器基本就是「壽與天齊」了。只要地球不毀滅,不被太空垃圾撞擊,這些衛星是不會掉下來的。
那麼我們看一下東方紅一號的軌道高度。
1970年4月24日,東方紅一號近地點為429千米,遠地點為2036千米。
2018年4月24日,東方紅一號近地點為441千米,遠地點為2037千米。
可以看到,東方紅一號的軌道越來越大了。
所以,我們真正需要擔心的不是東方紅一號會重返大氣層墜毀,而要擔心在無數年後,東方紅一號將徹底脫離地球引力束縛,成為真正走向星辰大海的中國人造天體!
常言道「垃圾是放錯位置的資源」,如果將來條件允許的話,我們還是應該在東方紅一號越飛越遠前把它接回家。
畢竟作為我國航天史上的第一枚太空探測器,東方紅一號還是具有重要的意義,即使它是「太空垃圾」,也是全體中國人無比珍視的寶貝。如果能救回來放在紀念館當中,留予後人瞻仰,又是一件國家寶藏。。。。。。
圖自網絡
2016年,東方紅一號衛星的發射日(4.24)被正式確定為中國航天日。在第三個中國航天日到來之時,小夥伴們想知道此時此刻東方紅一號在哪裡嗎? 想實時監控「東方紅一號」請戳我!
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