2024-04-19
开云太空垃圾 从何扫起—新闻—科学网
7月2日，CryoSat-2卫星正像往常同样，于地球外貌上空700多千米处的轨道上运转，监测着地球上的冰层。但这一天，欧洲空间局（ESA）的事情职员们发明，一块太空碎片正不受节制地飞向这颗价值1.4亿欧元（1.62亿美元）的卫星。 项目师们经由过程追踪这两个物体的运动路径，发明它们碰撞的可能性愈来愈年夜。因而，为避免碰撞的发生，7月9日，ESA启动了CryoSat-2上的推进器，将其送入更高的轨道。就于启动推进器的50分钟后，那块太空碎片以4.1km/s的速率飞奔而过。 近地轨道上存于年夜量的废旧卫星、火箭碎片以及碰撞碎片，怎样降低这20000多个物体对于太空交通带来的威逼，是困扰研究职员的一个难题。 2017年，全世界共发射了400多颗卫星，是2000~2010年年均程度的4倍多。将来几年，假如波音、OneWeb等公司继承向太空部署数百至数千颗通讯卫星，那末这些拟发射的 巨型卫星 还会继承增多，必将会给太空交通带来灾害。 太空垃圾变轨需要分外耗能 南京航空航天年夜学航天学院传授闻新告诉《中国科学报》记者，按国际要求，正常环境下，航天器于寿命竣事后，需要举行变轨进入南承平洋的 太空垃圾场 ，而火箭残骸或者其他较年夜的卫星碎片，会因技能没法规避而造成太空垃圾。 自2000年以来，诸如太空垃圾协调委员会等国际构造制订了实现空间可连续性的原则。此中包孕于卫星使用寿命竣事后，经由过程排放残剩的燃料或者其他可能致使爆炸的压力使卫星掉活。有的构造机构还提议将卫星降到充足深的年夜气层中，使它们燃烧或者解体。 以火箭碎片为例，中国空间技能研究院整体设计部研究员尤睿以为，因为转变火箭的运动轨道需要耗损燃料，火箭可以捐躯运载效率为根蒂根基，携带必然的动力学燃料，于竣事使命后主动离轨。 可是到今朝为止，只要约一半的太空使命遵守了这个引导目标。 ESA太空垃圾办公室主任Holger Krag说， 究竟它们可能不会费钱从太空中移除了所发射的卫星。 由于每一一次卫星的挪动城市耗损时间以及燃料。 跟着轨道上运转物体数目的倏地增加，这些潜于的碰撞危害愈来愈高，人们正试图研究解决这个问题的新要领。 批示交通防止变乱 从理论上讲，卫星把持者可让这些卫星于必然的空间内保险航行，而不会靠近其他物体。是以，一些科学家正试图明确这些垃圾的位置，经由过程防止可能的碰撞解决太空垃圾的问题。 假如你知道它们于哪里，那末你险些永远不会有碰撞的伤害。 美国某航空航天公司太空垃圾专家Marlon Sorge说。 这种似在门路����APP或者空中的交通治理，是以，这个范畴可以称为太空交通治理。患上克萨斯年夜学天体动力学家Moriba Jah说： 就像于机场，飞机像一串珍珠同样于天空中排成一排，以精心计划的线路保险下降、腾飞。这是由于空中交通治理员可以或许切确把握飞机的位置，切确到1米。 而对于在太空垃圾来讲，环境就差别了。由于并不是所有的于轨物体都是已经知的，以至那些于数据库中的物体也是于以差别的精度追踪。最主要的是，今朝没有可以正确列出所有已经知太空垃圾的目次。 这是由于今朝地面的千里镜或者雷达仅可以不雅测到10cm以上巨细的太空垃圾。 闻新说。据闻新先容，美国宇航局将不雅测到的10cm以上的太空垃圾收拾整顿于数据库中，信息对于世界公然同享。1cm如下的太空垃圾酿成的风险不年夜，仅有磨损伤害，可是，1~10cm中等巨细的太空垃圾的风险却很是年夜，存于击碎航天器的伤害。然而今朝却没法不雅测到这些中等巨细太空垃圾的信息。 是以，假如10cm以上的太空垃圾靠近运转轨道时，咱们可以提早收到预警信息， 惹 不起还 躲 不起吗？咱们可以本身自动变轨，遁藏碰撞。 北京年夜学地球与空间科学学院传授焦维新说。 断根垃圾 试验为本 当收到碎片撞击的警报，为评估行将发生碰撞的危害，人们需要知道所要撞击的物体是甚么。 普渡年夜学天体动力学研究员Carolin Frueh团队与美国空军互助，正于测验考试开发可倏地破译轨道物体细节的要领。例如，经由过程研究物体怎样反射光，可以揣度出物体是摇摆的照旧不变的。 一旦研究职员知道轨道物体是由甚么构成的，他们就有很多要领削减它的威逼。一些带有科幻色采的建议包孕，使用磁铁打扫太空垃圾，或者者经由过程发射激光覆灭/转移轨道上的碎片。据相识，将来几周，英国萨里年夜学的研究职员将用 网 诱捕一颗测试卫星，被束厄局促住的卫星将被拖拽出运转轨道，于地球年夜气中废弃。 可是，思量到轨道上有年夜量的碎片，久远来看，这类清算太空垃圾的要领其实不太实用。有科学家以为，从泉源上说，发射方要终极卖力，才是一种良性的解决措施。 好比，亚利桑那年夜学天体动力学家Aaron Rosengren正于研究新的要领，试牟利用太阳以及月球的引力，也就是所谓的共振道理，使废旧卫星进入某个轨道，末了加以捣毁。 7月，于加州帕萨迪纳进行的一次太空集会上，Rosengren陈诉了20世纪60年月以来，美国轨道地球物理不雅测卫星的环境。科学家发明，将发射日期或者时间转变哪怕是15分钟，也可能致使卫星于轨道上逗留的时间年夜有差别。这些信息可以用来帮忙计较卫星脱离发射台的最好时间。 尤睿对于此暗示质疑，他以为，卫星、火箭的发射时间和进入运行轨道的时间受许多要素影响（如繁杂的情况要素），是经由过程周详的设计计划患上出，不克不及容易转变时间。 尤睿说： 激光消弭碎片、 网 诱捕卫星、太阳能转变卫星轨道等这些断根太空垃圾的臆想有许多，可是终极成果照旧要以试验为根蒂根基，扛患上住严谨的计较验证，才可站住脚。 《中国科学报》 (2018-09-20 第3版 国际)/开云
