《探索百科【全書】》(天文探索)第十一期——太空垃圾:空間碎片知多少?
? ? ? 太空垃圾也就是空間碎片,是人類空間活動(dòng)的產(chǎn)物,包括完成任務(wù)的火箭箭體和衛(wèi)星本體、火箭的噴射物、在執(zhí)行航天任務(wù)過程中的拋棄物、空間物體之間的碰撞產(chǎn)生的碎塊等,是空間環(huán)境的主要污染源。
? ? ? 四十多年來,人類進(jìn)行的空間發(fā)射超過4000次,送入空間并曾經(jīng)被跟蹤觀測的物體超過26000個(gè),大約還有1/3也就是8000多個(gè)仍遺留在空間沿軌道飛行。目前可被地球觀測設(shè)備觀測并測定其軌道的空間物體超過9000個(gè),其中只有6%的是仍在工作的航天器,其余為空間碎片。隨著航天事業(yè)的發(fā)展,空間碎片與日俱增,滯空時(shí)間相當(dāng)漫長,碎片之間相互碰撞或爆炸又產(chǎn)生新的、體積更小的空間碎片,據(jù)估計(jì)直徑大約1厘米的空間碎片數(shù)量超過11萬個(gè),大約1毫米的空間碎片超過3500萬個(gè)。
? ? ? 空間碎片的存在對航天器和航天任務(wù)的影響日益嚴(yán)重,特別是加大了載人航天的潛在危害:
? ? ?? (1)極小的空間碎片由于數(shù)量多,能嚴(yán)重改變航天器的表面性能。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? (2)稍大的空間碎片會(huì)損壞航天器表面材料,造成撞擊坑,對于表面器件造成損傷。? ? ? ? ? ?? ??(3)高速撞擊的空間碎片會(huì)使自身及被撞擊的航天器表面材料氣化為等離子體云,最終會(huì)形成航天器故障。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? (4)大的空間碎片高速與航天器碰撞時(shí),將巨大的動(dòng)能傳遞給航天器,使航天器的姿態(tài)改變,甚至改變航天器的軌道。
? ? ? ?(5)空間碎片的能量足夠大時(shí),將穿透航天器表面,打壞置于航天器內(nèi)部的控制系統(tǒng)或有效載荷。
? ?? ? (6)空間碎片撞擊可以使航天器表面強(qiáng)度降低,甚至出現(xiàn)裂紋,高壓容器的艙壁受損,可能出現(xiàn)爆炸。
? ? ? ?(7)大的空間碎片撞擊航天器構(gòu)架時(shí),可能將整個(gè)結(jié)構(gòu)打散。另外,空間碎片再入大氣層時(shí),會(huì)對地面的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅,以核能為動(dòng)力的航天器隕落時(shí),由于放射性物質(zhì)的大面積擴(kuò)散,對環(huán)境的化學(xué)和放射性污染后果特別嚴(yán)重,尤其受到關(guān)注。