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

  • 贵州凯里:“村T”舞台秀民族服饰之美

  • 春风拂京 玉兰花开

独家策划

推荐阅读
当前全球人工智能竞争日趋白热化,大模型手机助手成为智能终端领域的核心竞逐赛道。建议以技术协同创新为核心、以产学研深度融合为支撑、以包容审慎监管为保障,筑牢自身核心优势,抢抓大模型手机助手产业窗口期。
2026-03-10 09:57
近日,由蓝箭航天研制的220吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机“蓝焱”完成整机全系统长程试车,标志着我国在大推力高性能液体火箭发动机领域持续取得突破性进展。
2026-03-10 09:30
从空天地一体化网络到通信、感知与人工智能深度融合,6G被视为重塑全球数字信息基础设施格局的重要技术底座。
2026-03-10 09:29
我国目前农业科技进步贡献率已经超过64%,农作物良种覆盖率超过96%,农作物耕种收综合机械化率达到76.7%,“农业现代化建设迈上了一个新台阶”。
2026-03-10 09:27
全国两会期间,“养龙虾”的话题登上热搜。全国人大代表、中国工程院院士高文说:“现在大家急得不得了,生怕没有养上‘龙虾’。”
2026-03-10 09:26
从实验室的“青苹果”到产业端的“金苹果”,距离有多远?2026年全国两会期间,两位代表分享了他们的探索实践。
2026-03-09 09:46
加快科技自立自强,既是破解产业升级瓶颈的重要支撑,也是抢占未来产业新赛道、培育新质生产力的关键依托。
2026-03-09 09:45
在全国两会会场,记者见到了贵州省六盘水市水城区农业农村局农业综合开发中心主任杨恩兰代表,聊起了她来京前的“田间故事”。
2026-03-09 09:44
杨建成委员介绍,经过几十年发展,我国布局建造了一批重大科技基础设施。
2026-03-09 09:43
中国工程院院士,第十四届全国人大常委会委员、农业与农村委员会副主任委员唐华俊代表:为此,建议推动在农业法、乡村振兴促进法等相关法律法规中增设专章专节部署农业资源区划工作。
2026-03-09 09:27
粮食安全,是“国之大者”。3月5日提请十四届全国人大四次会议审查的“十五五”规划纲要草案提出“十五五”时期主要目标和重大任务,明确粮食综合生产能力达到1.45万亿斤左右。
2026-03-06 09:35
我国科技成果大量涌现,人形机器人大放异彩,开源大模型领跑全球,芯片攻关取得新突破,创新药迅猛发展。
2026-03-06 09:31
生态环境法典草案规定,国家根据需要在长江、黄河、青藏高原等重要流域、区域建立协调机制,统筹指导、综合协调长江、黄河、青藏高原等重要流域、区域的生态环境保护等工作。
2026-03-06 09:29
“十五五”时期,开展生态保护修复成效评估、科学开展大规模国土绿化,将确保生态保护修复走得更稳、更实、更远。
2026-03-06 09:27
当前,新一轮科技革命和产业变革加速突破,我国经济基础稳、优势多、韧性强、潜能大,中国特色社会主义制度优势、超大规模市场优势、完整产业体系优势、丰富人才资源优势更加彰显。
2026-03-06 09:25
(记者冯丽妃)3月4日,全国政协十四届四次会议首场“委员通道”集体采访活动在北京人民大会堂举行。”  令人欣慰的是,潘建伟表示,通过国家重大科研任务的锤炼,我国量子科技研究队伍呈现年轻化、跨学科交叉的特点,并且兼具前沿探索和工程攻关的能力。
2026-03-05 09:56
全国人大代表、广东茂名化州市培林橘红种植专业合作社社长廖志略带来的化橘红树苗。这是全国人大代表、广东茂名化州市培林橘红种植专业合作社社长廖志略制作的集纳了乡亲们笑脸的3D照片。
2026-03-05 09:56
在天津市滨海新区,海上油气平台建设工人操作打磨机器人。不仅是我们团队,金凤实验室已为入驻科学家搭建病理表型组平台、纳米合成平台等8个国际领先的科研平台,提供科研设施设备超过6000台套。
2026-03-05 09:56
中国科学院广州地球化学研究所王强研究员团队联合国际合作者的一项最新研究给出了答案:高原并非一直向上生长,而是经历了两次“抬升—沉降”的起伏旋回。“青藏高原的生长不是简单的‘长高’,而是多阶段‘抬升—沉降’交替的结果。
2026-03-05 09:56
全国政协委员、宁德时代新能源科技股份公司董事长曾毓群从产业实战经历出发,分享了独属我国新能源事业的攀登故事。他坚信,秉持攀登精神、锚定目标,脚踏实地、勇毅笃行,就没有越不过去的险峰,就没有实现不了的梦想!
2026-03-05 09:56
加载更多