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

  • 寒冬时节塔克拉玛干治沙正酣

  • 在规范中聚起外摆经营烟火气 上海激发消费新活力

独家策划

推荐阅读
工信学堂致力于推动学生人工智能素养的全面提升,助力拔尖创新型人才培养,为我国未来工信科技人才队伍储备力量。
2026-01-12 15:41
在斯图尔特的农场,赞比亚大豆科技小院首席专家、吉林农业大学教授魏健疆手把手教会当地农户“作物—菌物—肥料”闭环生产。
2026-01-12 08:59
记者1月11日从国家数据局获悉,国家数据局将进一步研究借鉴其他领域登记制度的经验做法,不断吸收社会各界的意见建议,创新建立适应数据特点的登记制度,更好推进数据流通使用,释放数据要素价值。
2026-01-12 08:54
目前团队正牵头建设贵州省人工智能实验室,将吸引更多算力产业链上下游企业集聚贵州,助力数字经济高质量发展。
2026-01-12 08:53
为适配医保业务的新形势新要求,助力中医药产业高质量发展,近日,国家医保局修订中药饮片医保编码规则。这相当于给每一味中药饮片都配上了新的“医保身份证”。
2026-01-12 08:51
以大模型为代表的新一代人工智能技术,深度赋能医疗健康领域,在医学影像判读、疾病风险预警、辅助诊疗决策等领域展现出巨大潜力和应用价值,有力助推临床诊疗模式优化升级,
2026-01-12 03:05
这条光缆,打破了地理困局,让贵州算力真正具备了“走出去”的能力。光缆为算力的灵活调配贯通了“路”,“息壤”平台如同光缆上的“智能交通指挥中心”,将西部算力资源与东部算力需求精准匹配。
2026-01-12 08:53
8日,中国载人航天工程办公室发布2025年度《中国空间站科学研究与应用进展报告》。
2026-01-09 02:45
日前,生态环境部与国家统计局联合印发《关于发布2023年电力二氧化碳排放因子的公告》,以便于不同主体核算电力消费的二氧化碳排放量。
2026-01-09 02:45
近日,中国农业科学院农产品加工研究所联合国内外科研团队,系统揭示了小麦基因型、灌溉条件、储存方式及制粉工艺影响面团流变特性及产品质量的微观和介观机制。
2026-01-09 02:45
各地要强化标准牵引,结合相关部门人工智能终端智能化分级标准制定和产品智能化等级认定等情况,合理确定补贴品类。
2026-01-09 09:05
从中国机械工业联合会获悉,“十四五”时期是我国环保装备制造行业技术创新爆发期,产业链自主可控率超90%,核心专利数量全球第一,技术装备水平跃升,国际竞争力显著提升,国际市场占有率达23.1%。
2026-01-09 02:55
CES历来是观察前沿技术走向的重要窗口。今年,一个新词被频频提及——“物理人工智能(物理AI,Physical AI)”。
2026-01-08 18:29
从7日在京召开的全国知识产权局局长会议上了解到,根据世界知识产权组织最新发布的《2025年全球创新指数报告》,我国“综合排名进前十、单项排名‘双第一’”。
2026-01-08 02:20
近日,中央农村工作会议在北京召开。会议强调,“加强农业关键核心技术攻关和科技成果高效转化应用,因地制宜发展农业新质生产力”,为做好“三农”工作提供了重要指引。
2026-01-08 02:20
时序轮转一甲子,肇始于一间实验室的中国科技考古,历经六十载深耕求索,终从一片学术荒原,昂首跻身世界学科前沿之列。六十年来,中国科技考古依靠工作者们的汗水、智慧与坚守,写成一段传奇。
2026-01-08 02:20
冰冷坚硬的金属骨架、精确运转的齿轮电机……这,是不是你脑中的“机器人”?其实,还有一种机器人:它们没有坚硬的躯壳,而是以柔软的身体探索世界,它们并不强壮,却不会轻易损坏——这,就是软体机器人。它们像章鱼、蚯蚓、水母等自然界生物一样灵动,能够弯曲、伸展、钻入狭缝,展现出前所未有的环境适应力。
2026-01-08 02:25
近日,工业和信息化部正式公布我国首批L3级有条件自动驾驶车型准入许可,两款分别适配城市拥堵、高速路段的车型将在北京、重庆指定区域开展上路试点。
2026-01-08 02:25
“激光不是自然光,它是人类创造的‘最准的尺’‘最利的刀’,更是能为人类需求精准调光的‘魔法师’。”1月6日,科学家精神百场讲坛在扬州大学开讲,中国科学院院士、天津大学教授姚建铨向现场听众分享了自己60年的科研历程与心得。
2026-01-07 02:30
以前医生判断大脑是否健康,需要进行磁共振检查,这个检查结果用的是西方人群的参考标准。
2026-01-07 02:30
加载更多