空间碎片 人类自己制造的航天威胁 (二)
<strong>只能“防”无法“治”的无奈</strong><p> 地面上的环境污染,尚能找到有效办法进行治理。而对于空间碎片,人们“只有招架之功,而无还手之力。”目前的三大招术是:减缓碎片的产生;跟踪监测较大碎片从而让航天器提前规避;提高航天器防护能力。 </p><p> 1993年美、俄、日、欧空局联合发起成立“机构间空间碎片协调委员会”,中国国家航天局于1995年成为这个委员会的正式成员。 </p><p> 都亨介绍说,世界各国努力从源头上减少空间碎片的产生,如今基本解决了火箭的剩余燃料排放问题,废弃火箭的爆炸事件越来越少。目前,大家正在研究如何让失效卫星让出有用轨道,例如可以预留燃料将其推向地面,加快其陨落过程等。“机构间空间碎片协调委员会”还致力于制定各种标准,使航天器在设计、生产过程中就考虑到碎片因素。 </p><p> “从理论上来说,只要防护层足够厚,就能够抵抗任何撞击。”都亨说,“显而易见,这在实际的航天活动中是不可实现的,人们只能在防护和重量上寻找一个最优值。”目前人类最大的载人航天器——国际空间站在防护上下足了功夫。科学家对撞击风险进行了评估,区分出不同部位的不同风险,并分别进行防护设计。从目前国际空间站的运行情况来看,这些防护对于微小碎片是有效的。 </p><p> 在监测跟踪方面,美国和欧洲考虑设立天基观测点,希望能把对碎片监测的能力提升到1厘米左右,也就是对难于防护的碎片都能跟踪。都亨说,我国未来的五年还只能主要解决“零的突破”的问题,争取实现对10厘米以上碎片的自主跟踪能力。 </p><p> 那些难于防护的碎片,只有唯一的一招——躲避。美国国家航天局的一份数据,记录了1988年至1997年航天飞机50余次飞行中,至少有5次因躲避碎片而改变飞行路线。 </p><p> 1999年10月26日,上天不到一年的国际空间站,进行了第一次躲避空间碎片的变轨飞行,发动机点火5秒钟,消耗燃料30公斤,使两者的距离从不到一公里增加到安全的140公里。从此平均每年要做4次这样的机动,给本来就十分紧张的后勤供给带来了更大的压力。 </p><p> </p><p> <strong>治理空间碎片引发奇思妙想</strong></p><p> 除了“防”和“躲”,人类尚没有能力主动消除空间碎片。 </p><p> 从第一个空间碎片产生起,人类能够跟踪碎片共有29000多个,其中,约两万个已经陨落。 </p><p> 围绕地球运行的空间碎片都有自己的轨道,相当于一个个的航天器。近地空间的碎片受到逃逸大气阻力较大,因此,离地面越近的碎片越容易陨落。距地300百公里碎片寿命约为一年,600公里的可能为几十年,1000公里以上的将飞上千年,三四千公里以上的上万年,再高的碎片几乎会永远飞下去。 </p><p> 没有人会试图等着所有碎片自己陨落,美国的科学家曾想用一种激光炮轰击碎片,但这可能产生更多的微小碎片。很多类似的想法都在刚一提出就被立即否定了,都亨说,目前科学家们对此束手无策。 </p><p> 空间碎片的治理引起了大学生们的极大兴趣。2004年10月至2005年7月,中国宇航学会和美国海因莱因基金会,联合举办了一个“飞向未来——太空探索创新竞赛”的活动。此项活动的参加者被规定必须为30岁以下的年轻人。都亨介绍,获奖作品中约有三分之一是关于空间碎片的。 </p><p> 有的说做一个大网去天上捕捉,有的建议发明一种粘力很强的卫星把碎片粘回来……在这位从事了30年空间环境研究的老科学家眼里,后辈的奇思妙想既稚嫩又不乏创意。都亨说:“人类早晚有一天会想出治理空间碎片的办法,而想出办法的人,可能就在他们中间。” (孙彦新)</p><p> 来源:人民网</p><p> </p><br />
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