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

  • 成都世园会场馆巡礼

  • 戈壁大漠 驼羔盛会

独家策划

推荐阅读
从1999年起,有着“神箭”称号的长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步。它用100%的成功率,为航天员搭建出一条安全“天梯”。
2024-04-26 09:33
近期,人工智能(AI)+机器人赛道广受关注。尤翔宇表示,梳理人形机器人产业技术发展脉络,主要有底层硬件、运动控制和具身智能3条路线。优必选相关负责人表示,未来,公司将聚焦人形机器人的三大应用场景,包括工业制造、商用服务和家庭陪伴。
2024-04-26 09:41
中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁在4月24日举行的2024年中国航天大会主论坛上透露,我国计划于2030年前后发射天问三号探测器,实施火星采样返回任务。
2024-04-26 09:40
春日里,云南双江县各大茶山的春茶迎来开采季。北回归线横穿而过的双江,拥有适宜茶树生长发育的自然条件,现有以“冰岛茶”为代表的百年以上栽培型古茶树3.69万亩。
2024-04-26 09:35
每年,都有这样一群“空中旅客”,南北来回奔波。迁徙之路漫长曲折,一路充满生死考验,它们却高声歌唱,不知疲倦地追逐着自己的目标。
2024-04-26 09:34
力争在生命科学等领域达到全球领先水平,在颠覆性技术和关键核心技术上实现重大突破;打造高水平人才集聚地,人才梯队体系较为完备,成为全球向往的创业乐土。
2024-04-26 09:26
4月25日20时59分,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十八号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。
2024-04-26 09:24
朱松纯表示,“通通”在日常学习与训练中,使用的A100芯片不超过10块,这意味着“通通”不依赖庞大的算力和海量数据就能学习成长。“通通”也可以与具身智能机器人相结合,为智能制造、智慧城市、医疗健康等领域带来革命性变化。
2024-04-26 09:38
日前,农业农村部发布非主要农作物品种登记撤销公告,撤销向日葵、黄瓜、甜瓜、油菜等问题品种312个,切实推进登记品种从严规范管理,持续营造激励创新、公平竞争的市场环境。
2024-04-25 10:36
英国牛津大学和美国麻省理工学院领导的一项新研究恢复了37亿年前的地球磁场记录,发现它与今天地球周围的磁场非常相似。
2024-04-25 10:34
“载人月球探测工程登月阶段任务经中央政府批准启动实施,总体目标是2030年前实现中国人登陆月球,目前各系统正按计划开展研制建设。神舟十七号航天员乘组在与神舟十八号航天员乘组完成在轨轮换后,计划于4月30日返回东风着陆场。
2024-04-25 10:32
国家卫健委24日发布的数据显示,2023年,我国居民健康素养水平达到29.7%,比2022年提高1.92个百分点,继续呈现稳步提升态势。 据了解,本次监测覆盖31个省(自治区、直辖市)的336个县(区)1008个乡镇(街道),对象为15岁至69岁的常住人口,共得到有效调查问卷73340份。
2024-04-25 10:30
中央气象台预计,24日夜间至26日白天,江南、华南等地雨势将再度加强,其中广东中部和西北部、广西东北部等地有大暴雨,局地伴有雷暴大风等强对流天气。
2024-04-25 10:28
日前,中国纤维质量监测中心发布2023年度新疆棉花生产加工过程质量状况监测结果。
2024-04-24 10:33
1998年,聂海胜成为我国首批航天员,先后执行过神舟六号、神舟十号、神舟十二号3次载人飞行任务。
2024-04-24 10:17
在北京航天飞行控制中心的统一调度下,酒泉卫星发射中心、西安卫星测控中心以及任务各测控站点实施联调联控,全面模拟发射准备、发射以及飞行过程中的各种技术状态和工作过程。
2024-04-24 10:16
1996年,我从技校毕业后,来到金川公司工作。当时总听师傅们讲,贵金属冶炼技术难以突破。提高我国铂族贵金属提炼的技术水平,对于守护国家安全极为必要。
2024-04-24 10:14
截至2023年底,我国大陆在运核电机组55台,总装机容量为57吉瓦,核准及在建核电机组36台,总装机容量为44吉瓦;全年核电发电量44万吉瓦时,占全国累计发电量近5%,相当于节约标煤1.3亿吨,减排二氧化碳3.5亿吨。
2024-04-24 10:05
截至2022年末,我国电动自行车社会保有量已达3.5亿辆。2023年,全国规模以上企业累计生产电动自行车4228万辆。
2024-04-23 04:00
22日是第55个世界地球日,今年的主题为“全球战塑”。国家发展和改革委员会宏观经济研究院经济体制与管理研究所当日发布的《废塑料化学循环综合性研究报告》显示,
2024-04-23 04:25
加载更多