太空垃圾或致同步衛星軌道報廢【2】

2020-11-23 人民網

資料圖片：電腦模擬的太空垃圾照片。

據美國宇航局估計，地球周圍尺寸超過彈珠的軌道碎片在50萬塊左右，尺寸超過板球的碎片在2.2萬塊左右。低地球軌道的碎片以大約每小時2.8萬公裡的速度飛行，即使尺寸很小，也能給衛星造成巨大破壞，同時對太空人的安全帶來致命威脅。在已經編目的太空垃圾中，大約有70%位於距地面約2000公裡以內的低地球軌道，時刻威脅著各種衛星的安全。更為可怕的是，地球周圍的太空垃圾雲仍在不斷擴大。

不過，凱斯勒表示，太空垃圾問題目前仍處在可控制範圍內，因為衛星操作人員能夠採取預防措施，防止衛星發生相撞事故。不過，如果國際社會無法達成協議，限制軌道垃圾的數量，這種威脅將不斷加劇，最終導致操作人員的預防措施不足以應對碎片威脅。

　　嚴密跟蹤 躲避垃圾

按照現有的技術，要完全清除太空碎片還是比較困難，且成本昂貴。因此，目前擁有衛星的國家應對太空垃圾還是以「躲」為主，或者等待它們自己進入大氣層燒毀。

美國和俄羅斯各自都有先進的太空監視系統，能對相關太空垃圾進行嚴密跟蹤，並及時發布預警，使太空飛行器採取有效的技術手段「躲」過太空垃圾。歐洲航天局也在對所有在近地軌道上運行的太空垃圾進行編目，以便更好地掌握它們的動向。

預測哪些碎片將與運行中的太空飛行器發生碰撞需要精準地建模。從1990年開始，休斯頓美國宇航局下屬詹森空間中心的研究人員一直在使用一部陸基X波段雷達更準確地跟蹤太空垃圾的運動。但是美國國家研究委員會的評估小組擔心，一些小的微粒並沒有得到充分的跟蹤，並且這些運動的複雜性也沒有被完全搞清。

太空飛行器在應對太空垃圾方面，國際社會還有一個手段——「抗」，即給一些重要的太空飛行器如國際空間站加上屏蔽罩，這一手段用於沒能及時避開太空垃圾時。美國宇航局科學家埃裡克·克裡斯帝安森曾成立一個超高速撞擊技術實驗室，用於研究和測試軌道物體遭到高速撞擊的結果，以此協助開發更牢固的材料或改進太空飛行器的設計，開發能讓太空飛行器免遭「流彈」襲擊的保護裝置。

美國宇航局的科學家們還曾提出了減緩太空垃圾堆積的指導意見。這些規則對可遺棄物作出了限制，他們要求衛星運營商幫助清理36公裡上方地球同步軌道堆積的垃圾，把退役飛船送到位置更高的 「墓地軌道」，以免傷及無辜。到2008年，世界各大主要空間機構都採納了該指導意見。新規則確實減緩了空間碎片的增加。

　　開發清理技術

　　各國不遺餘力

無論是採取躲避、防禦、減緩還是回收利用手段，都無法從根本上清除太空垃圾。滿天的太空垃圾終歸要得到徹底清理，開發太空垃圾清理技術勢在必行。

事實上，很多國家都在推出清掃太空垃圾的計劃，科學家們也在考慮從無數種垃圾清理方案中精選出經濟有效的方案。美國宇航局正在考慮用雷射清掃地球周圍的太空垃圾，防止其與衛星相撞。雷射清除太空垃圾原理是：雷射束裡的光子攜帶了微量動力，在特定環境下，能推動太空中的物體，並使其減速。通過向垃圾碎片發射雷射數小時後，就有可能改變其方向。即便不能讓太空垃圾脫離軌道，也能避免其撞擊空間站或者衛星。新課題的設備花費僅為80萬美元，而全部費用止於千萬美元。現有的望遠鏡經改良後，能投入使用，降低運營成本。有科學家認為，應在夏威夷山頂建大型雷射站。另一些人則認為，在衛星上安裝雷射裝置，把碎片轟入大氣層。

日本宇宙航空研究開發機構決定，自2014年起將啟動一項垃圾清理試驗，以清除由使用壽命結束的衛星和火箭殘骸組成的太空垃圾。清理方式是以金屬繩捆住漂浮在宇宙空間中的太空垃圾，然後使其降低速度，並使其落入大氣層中銷毀。此外日本還將開發「清掃衛星」，並於2019年前後發射。屆時，「清掃衛星」將利用搭載的攝像機尋找並接近太空垃圾，然後使用機器臂安裝金屬繩。而安裝有數條金屬繩、能捕捉多個太空垃圾的專用衛星將於2023年前後發射。

英國科學家則設計並研發一個被稱為「立方帆」的納米級衛星，它重約3公斤，大小約為30釐米×10釐米，藉助太陽能的太陽帆作為動力推進系統，一旦帆上的攝像頭偵察到太空垃圾，便依附在垃圾上，使其速度降低，最後進入大氣層，與太空垃圾同歸於盡。（楓林）

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  • 太空垃圾雲正不斷擴大 或致同步衛星軌道報廢
    近日，俄羅斯聯邦航天署署長弗拉基米爾·波波夫金在俄聯邦委員會圓桌會議上的一番話再次引發了人們對太空垃圾的擔憂。他表示，目前地球同步軌道的太空垃圾汙染非常嚴重，即使不再發射任何太空飛行器，現有太空飛行器老化、報廢和毀壞也會導致太空垃圾「自我繁殖」。如果不解決太空垃圾問題，人類可能在未來20年內失去地球同步衛星軌道。
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    新華社莫斯科３月１２日電（記者 賀穎駿）俄羅斯聯邦航天署署長弗拉基米爾·波波夫金１２日在俄聯邦委員會圓桌會議上表示，如果不解決太空垃圾問題，人類可能在未來２０年內失去地球同步衛星軌道。 　　波波夫金說，目前地球同步軌道的太空垃圾汙染非常嚴重。即使不再發射任何太空飛行器，現有太空飛行器老化、報廢和毀壞也會導致太空垃圾「自我繁殖」。
  • 太空垃圾汙染嚴重 同步衛星軌道受到威脅
    現有太空飛行器老化、報廢和毀壞致太空垃圾「自我繁殖」 　　有關太空垃圾的話題在近幾年持續得到國際社會的關注。太空垃圾也被稱為軌道碎片，是圍繞地球軌道運行的無用人造物體，既包括已經「壽終正寢」，但仍在空間軌道兜圈子的各類衛星、被遺棄的運載火箭推進器殘骸等，也有太空飛行器意外爆炸或者碰撞形成的碎片，還有一些螺絲和墊圈之類的零部件。
  • 太空垃圾多且「繁殖」 人類或失去同步衛星軌道
    原標題：太空垃圾多且「繁殖」 人類或失去同步衛星軌道　　太空本是廣袤無垠的空間，卻由於人類活動頻繁而日益擁擠。科學家們擔心，越來越多的太空垃圾威脅各種宇宙探索活動，若不儘早解決可能令人類徹底失去地球同步衛星軌道。
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    新華網北京10月4日電 據新華社「新華國際」客戶端報導，太空本是廣袤無垠的空間，卻由於人類活動頻繁而日益擁擠。科學家們擔心，數目龐大的太空垃圾威脅各種宇宙探索活動，可能令人類徹底失去地球同步衛星軌道。
  • 俄航天署署長:地球同步軌道20年內將布滿垃圾
    原標題：俄羅斯航天署署長稱 地球同步軌道20年內可能將「布滿垃圾」國際在線消息（記者 李晶晶）：俄羅斯航天署署長波波夫金12日在俄聯邦委員會圓桌會議上表示說，如果國際社會不採取緊急措施，地球同步軌道20年內將最終「布滿垃圾」，這對於運行在地球同步軌道上的太空飛行器將構成極大威脅
  • 地球同步軌道如不採取措施20年後將布滿垃圾
    俄羅斯聯邦航天署署長弗拉基米爾·波波夫金在聯邦委員會作報告時表示，太空垃圾是地球同步軌道上衛星的最大威脅，如果國際社會不採取緊急措施保護太空飛行器，未來20年內地球同步軌道將布滿垃圾。波波夫金說：「大多數太空飛行器和主要通訊衛星所處的地球同步軌道的獨特資源，或在未來20年內因太空垃圾消失殆盡。
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  • 報廢衛星 defunct satellite
    報廢衛星 defunct satellite[ 2009-02-16 09:19 ]美國國家航空航天局2月11日稱，美國一顆通信衛星10日與一顆俄羅斯已報廢的衛星在太空中相撞，這是人類歷史上首次衛星相撞事故，地點位於西伯利亞上空800公裡。
  • 俄美衛星碎片可能影響中國太陽同步軌道衛星
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  • 太空垃圾之十大「太空肇事案」
    2最重的太空垃圾 　　俄羅斯「和平」號空間站服役15年後於2001年3月23日墜入地球大氣層。重達286600磅的空間站是迄今為止地球軌道中最重的物體，有1500個殘骸碎片落在地球表面。之後該太空垃圾經鑑別之後是來自德爾塔2型火箭的殘骸。 　　10USA-193間諜衛星 　　2008年2月20日，美國海軍攔截擊落了美國USA-193間諜衛星，據許多業餘天文學愛好者稱，該間諜衛星殘骸落在了美國和加拿大的西北部。　　如何對付惱人的太空垃圾?
  • 近地軌道擠滿了垃圾,衛星垃圾網能把它們清理乾淨嗎?
    英國薩裡大學打算用巨網來捕獲太空垃圾。去年四月，一顆旨在清理太空碎片的衛星由 SpaceX 的獵鷹 9 號火箭運載發射，與國際空間站進行了對接，兩個月後，又被裝入 Nanoracks Kaber 部署系統發射到軌道上。
  • 你知道太空垃圾嗎?
    太空垃圾又稱空間碎片或軌道碎片，是宇宙空間中除正在工作著的太空飛行器以外的人造物體，包括運載火箭和太空飛行器在發射過程中產生的碎片與報廢的衛星，太空飛行器表面材料的脫落其中前蘇聯就曾進行了19次衛星攔截、爆炸試驗，給太空帶來了500～1000塊大小不等的碎塊垃圾。無意的爆炸，如1973年間，美國有7枚火箭在軌道上爆炸。1986年，歐洲發射的「阿麗亞娜」火箭剛進入軌道就發生爆炸，其碎塊中大於10釐米的就有564塊，還有2300多塊小於10釐米的。 二是太空人漫不經心的過失。
  • 雷射技術成清除太空垃圾有效手段
    OFweek雷射網2013年4月2日訊——有關太空垃圾的話題在近幾年持續得到國際社會的關注。太空垃圾也被稱為軌道碎片，是圍繞地球軌道運行的無用人造物體，既包括已經「壽終正寢」，但仍在空間軌道兜圈子的各類衛星、被遺棄的運載火箭推進器殘骸等，也有太空飛行器意外爆炸或者碰撞形成的碎片，還有一些螺絲和墊圈之類的零部件。　　近日，俄羅斯聯邦航天署署長弗拉基米爾·波波夫金在俄聯邦委員會圓桌會議上的一番話再次引發了人們對太空垃圾的擔憂。
  • 廢棄衛星成軌道垃圾 新發射衛星面臨危險
    在高高在上的地球同步軌道上，廢棄衛星也存在著類似情況，大量廢棄衛星正堆滿了地球同步軌道。除非衛星所屬機構把它們徹底清除，否則，新發射的衛星將面臨同這些軌道垃圾相撞的危險。同步軌道衛星運行在赤道上空，與地球轉動同步，看起來相對於地面固定不動。因此，同步軌道是通信衛星的首選軌道。低地軌道中的廢棄衛星，由於受到地球引力的吸引，會最終掉到地球表面。
  • 馬斯克的星鏈衛星已成太空垃圾,國家探索太空已受限
    近日，馬斯克旗下Spacex的星鏈計劃被天文學家投訴，原因是巨大的發射量造成太空垃圾巨增，倘若這些失效的衛星擠佔了軌道，那麼對其他國家探索太空會有很大阻礙，對於整個地球來說也會有極大的危機。1.故障的衛星何去何從據顯示，Spacex計劃製造1.2萬顆衛星，從而在太空和地球之間搭建星鏈，用於為全球網際網路服務。而在這龐大的衛星數量背後，如今卻被曝出存在著3%的故障率。雖然McDowell教授表示3%的故障率不是很高，但如果故障率一直得不到完善和有效的解決，那麼這對於整個太空來說，也即將成為極大的安全隱患。
  • 擋住月亮的六便士——太空垃圾那些事
    比如很多通信衛星位於距地面3.6萬千米、垂直於赤道的地球靜止軌道。儘管速度相對更低，但當衛星廢棄時，還是會佔用地球同步軌道。 　　太空垃圾的分類 　　按照目前熱門的城市垃圾分類方法，太空垃圾統統屬於「有害垃圾」。而根據來源，太空垃圾主要分為以下幾類。
  • 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。