正在阅读: 太空“垃圾”,离你并不遥远
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

太空“垃圾”,离你并不遥远

来源:光明网2018-07-31 10:09

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

    自1957年发射第一颗人造卫星以来,人类探索太空的历史已有60年,近6000次发射将超过8000颗卫星送入地球轨道。

    这么多卫星去哪了?运行过程中是否有物体遗留在太空?它们有没有危害?要怎么处理?我们将通过三期漫画,为大家介绍这些太空“垃圾”所包含的科学知识。

    一、空间碎片的来源

    空间碎片是指太空中人造的无功能物体,是人类航天活动的垃圾产物。简单来说就是失效卫星、火箭残骸、卫星运行过程中产生的垃圾、卫星和火箭残骸的破裂或解体产生的物体,以及以上这些物体间发生碰撞产生的物体等。

    越是卫星密集的轨道,空间碎片数量越多。高度2000公里以下的近地球轨道LEO,20000公里左右的中地球轨道MEO,36000公里左右的地球同步轨道GEO是空间碎片的密集运行区域。

太空“垃圾”,离你并不遥远

    目前能够被跟踪到的大于10厘米的空间物体超过了20000个,这些空间物体中只有约5%是仍在工作的卫星,其余95%都是空间碎片,主要包括15%失效的卫星、18%运行相关的碎片和火箭残骸、62%的解体碎片。

太空“垃圾”,离你并不遥远

    小尺寸的空间碎片数量居多。据估计,目前1厘米的空间碎片超过50万个,而大于1mm的碎片已超过1亿个。

    二、空间碎片的危害

    卫星运行时遭遇大大小小空间碎片的频率很高,而不同尺寸的空间碎片对卫星的危害程度是不同的。

    01超高速撞击的巨大破坏力

    地球的卫星和太空中的空间碎片,通常以第一宇宙速度运行。以此速度运行着的卫星,如果不幸被一块1厘米的小碎片撞到,所造成的破坏,与被一辆1吨重的轿车以50km/h的速度撞击航天器的效果相当,卫星几乎会粉身碎骨

太空“垃圾”,离你并不遥远

    即使小至毫米和微米的碎片,对卫星的在轨运行也会带来极大的危害,大量小碎片与航天器碰撞,会造成卫星表面的砂蚀或穿孔、改变卫星表面性能或造成器件损伤,甚至彻底毁坏

太空“垃圾”,离你并不遥远

    02大型碎片陨落的威胁

    空间碎片还可能对地面人员及财产安全造成威胁。每年都有400个左右的空间碎片进入大气层,其中的大型碎片,将严重威胁地面安全。

    众所周知,低轨道碎片由于受到大气阻力的作用,其高度会逐渐降低。当运行到120公里以下高度区域时,会加速下降直至进入地球大气层。大部分碎片受大气摩擦会被烧毁,偶尔一些未被烧蚀的大碎片将掉落到地面,这些类似陨石的“天外来客”一旦落到人口稠密区,将有可能造成人员的重大损伤或建筑物的损毁。

太空“垃圾”,离你并不遥远

    由于陨落地点和时间的极大不确定性,每有大型碎片陨落,全球各国都会将其作为重大威胁事件给予极大关注。如2011年,一颗如公共汽车大小的,美国高层大气研究卫星的陨落,就引起了全球恐慌。所幸最终落入海洋,未产生损伤;发生在2018年4月的“天宫一号”再入事件,也同样引起了全球的关注。

    大大小小的空间碎片陨落事件每天都在发生,其中不乏大型失效卫星和碎片,它们对人类的威胁时刻存在。

    03可怕的“雪崩效应”

    由碰撞解体事件产生的大量空间碎片,它们在太空高速飞行,增加了再次发生碰撞的可能性,碰撞碎片的不断产生,对有限的轨道资源构成了严重威胁。

    当某一轨道高度的空间碎片密度达到某一临界值时,碎片之间极有可能产生可怕的链式碰撞,引发“雪崩效应”,导致空间碎片数量急剧增加,卫星轨道资源将会遭到永久性破坏,人类对太空的探索和利用将不得不终止,这种现象称为“凯斯勒效应”。

太空“垃圾”,离你并不遥远

    好啦,空间碎片的来源和危害已经为大家介绍完毕,大家是不是为太空中运行的卫星开始担心啦?想不想知道卫星如何避开这些威胁?科学家又是如何应对大型碎片陨落事件呢?精彩内容且听下回分解。

    作者简介:刘静,国家天文台研究员,国家航天局空间碎片监测与应用中心副主任,国家空间碎片科研专项专家组副组长(兼预警和数据应用组组长)。机构间空间碎片协调委员会环境和数据库组中国代表,2011至2012年任该组主席;2011年至2018年任联合国外空长期可持续性工作组专家,代表中国参加外空碎片规则谈判。

    原文提供:刘静

    文字改编:阿呆

    漫画绘制:元博

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 无人区里的“生灵守护”

  • 走进这座馆,读懂创新中国的脉动

独家策划

推荐阅读
石墨烯,单层碳原子排成的蜂窝薄膜,薄到极致。但把它一层层摞起来时,层与层之间如何错位——用专业术语叫作堆垛方式——会彻底改写材料的“脾气”。
2026-08-04 03:05
中国石化重庆川维化工公司5万吨/年特种聚乙烯醇(PVA)树脂装置日前顺利一次开车成功并产出合格产品,首批货品已发往欧洲。至此,川维化工PVA总产能达21万吨/年,跃居全球单一工厂中最大的高端PVA生产基地。
2026-08-04 03:05
菱方堆垛的石墨烯有一个天然“超能力”:电子彼此间的相互作用强,集体表现出超导、磁性等奇特行为。这在物理学上叫“强电子关联”——电子不再是各自乱跑的粒子,而是有着充分沟通的步调一致的集体,像一支训练有素的“乐队”。
2026-08-04 03:05
今年上半年,人工智能领域一系列标志性成果密集落地。在技术、应用、生态、治理的协力牵引下,人工智能产业迸发出前所未有的发展活力,赋能实体经济的成效持续凸显。
2026-08-04 09:31
近日,由人力资源社会保障部、安徽省人民政府共同主办的“创赢未来”创业大赛(以下简称“大赛”)全国赛在安徽合肥圆满收官。在大赛同步举办的创业安徽成果展区,一瓶瓶单原子农药整齐陈列,它们同样是“人工智能+创业”的杰作。
2026-08-04 09:31
日前,华中科技大学同济医学院基础医学院郭峥教授团队首次证明:干细胞能够通过表观遗传机制“记忆”自身的分裂次数,像精密仪器般严格遵循着“8+1”的分裂计数规律。
2026-08-03 03:15
伴随着一阵嗡鸣声,国姓岙码头,满载饵料的农业无人机腾空而起,飞向远处的大黄鱼养殖基地。“引入农业无人机后,作业效率提升3倍以上,每年每个网箱预计可节约管理成本约5000元。
2026-08-03 09:16
中国气象局总工程师潘进军表示,中国气象智能预警方案“妈祖”,正发展为面向发展中国家的共享型、可定制、可持续的国际公共产品。
2026-08-03 09:15
碳计量是实现“双碳”目标的基础性工作,是科学核算碳储量、规范碳汇交易、推动生态产品价值实现的关键支撑。
2026-08-03 09:15
提高科技创新投入效能的关键,在于改革科研经费管理和评价机制。科技创新投入效能的提高,是关乎国家创新体系整体效能的系统工程。
2026-08-03 09:14
量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。近年来,一批量子科技成果走向实践,展现出巨大的应用潜力。
2026-08-03 09:12
7月30日,国家能源局发展规划司副司长邢翼腾在新闻发布会上表示,上半年,国内油气供应总体平稳有序,电力供应保障基础进一步夯实,全国发电装机容量突破40亿千瓦,规模远超世界其他主要经济体。
2026-07-31 03:20
夏日贵阳,清风送爽,“中国数谷”又要迎来一场数字经济领域的年度盛会。8月28日至30日,2026中国国际大数据产业博览会将在此举办,目前各项筹备工作已进入全面冲刺阶段。
2026-07-31 03:40
“十五五”规划纲要围绕“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”作出专篇部署,明确提出“推动科技创新和产业创新深度融合”。
2026-07-31 03:40
“十五五”开局,第一个经济半年报发布,以高端制造、数智经济、现代服务为代表的新动能对经济增长的贡献超过40%。其中释放出鲜明信号,科技创新正加速赋能经济高质量发展。
2026-07-31 03:40
前不久,2026世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议在上海召开,多款智能助残设备集中亮相,生动展现了科技普惠特殊群体的温暖力量。
2026-07-31 03:40
近日,2026年亚太经合组织(APEC)数字和人工智能部长会议在四川成都举行,各种前沿科技产品集中亮相,“智能范儿”十足,吸引了中外观众纷纷驻足体验、拍手称赞。
2026-07-30 03:00
珠江口东岸,潮生不息,长风浩荡。前海石静立海边,近处草木葱茏,远处楼宇拔节。十多年前,这里还是一片滩涂;今天,一座现代化国际化滨海新城拔地而起。
2026-07-30 02:10
近日,中国长征十号乙运载火箭成功首飞,并实现全球首次网系回收。这一突破,不仅验证了重复使用火箭的关键技术,也为未来大幅降低卫星等航天器的发射成本打下了基础。
2026-07-30 03:00
“古籍虫蛀霉变触目惊心,传统修复周期漫长——能不能用AI让古籍校勘更快一些?”这是河北东方学院2022级文物与博物馆学专业学生罗钰姿在一次专业课上萌生的念头。
2026-07-30 02:20
加载更多