阻碍宇航员返航的太空碎片到底有多可怕?

据中国载人航天工程办公室介绍,神舟二十号载人飞船疑似遭受小型空间碎片撞击,影响评估和风险评估正在进行中。为确保航天员健康安全和任务圆满成功,经研究决定,原定于11月5日实施的神舟二十号返回任务延期。这次延误并不是一个孤立事件。天上到底有多少“垃圾”?他们从哪里来?如何评估风险以及如何规避风险?中国在空间碎片管理方面发挥什么作用? 《解放日报》联系中科院上海天文台高级工程师宋业智,了解这些问题。天上有多少垃圾?欧空局的《2025年太空报告》显示,不同的太空跟踪网络可以跟踪大约40,000个目标,其中大约11,000个是在轨道上工作的有效载荷。但事实上,数量大于 1 厘米(足以造成灾难性破坏)的空间碎片估计超过 120 万个,其中超过 5 万个大于 10 厘米。宋业智介绍,国际空间站、遥感卫星和大量商业星座(如星链)所在的近地轨道碎片情况最严重,有些区域是由“碎片碎片密度”接近或超过“临界密度”而形成的。卫星(如GPS、北斗)所在的中地球轨道是相对较小的残余,但跟踪很困难。地球静止轨道上的残骸总量并不多,但由于几乎没有大气阻力,一旦形成就会几乎永久保留。对地静止轨道上方是“墓地轨道”,通常会将报废的卫星推到此处,以避免与正在运行的卫星相交,以尽量减少干扰。他补充说,近年来,随着商业卫星星座的大规模扩张,二次碎片的连锁反应加剧,空间碎片的密度快速增长。如果没有强有力的控制,到2030年,被跟踪物体的数量可能会超过10万个。《2025年空间环境报告》显示了地球轨道上被跟踪物体的数量随时间的变化。图表来源:欧洲航天局。天空中的垃圾有多可怕?空间碎片对航天器和宇航员构成严重威胁,已成为载人航天和卫星运行中不可忽视的重大安全隐患。宋夜之说,不要小看这些只有几毫米大小的碎片。由于它们在轨道上以每秒数公里的高速行进,撞击能量巨大,足以击穿航天器外壳,损坏太阳能电池板或关键传感器,导致整个恒星失效。当较大的碎片(例如,大于n 10厘米)的影响,它们将产生几乎毁灭性的后果。历史上有很多由碰撞或反卫星试验引起的碎片事件。他特别强调了太空碎片对宇航员构成的威胁。在出舱活动时,该套装只能防护非常小的颗粒,而较大的碎片可以穿透防护层,造成失压、缺氧等致命后果。即使在机舱内,如果碎片穿透密封舱壁,也会导致压力迅速损失或损坏生命维持系统,危及生命。 《2025年太空环境报告》预测了未来地球轨道上发生灾难性碰撞的次数。图表来源:欧洲航天局。宋业智指出,太空垃圾存放时间较长。 400公里以下的轨道上的小碎片可以自然落入大气层并在数月至数年内燃烧殆尽,而在600-1000公里的高度,大气阻力较弱,容易燃烧。bris可以持续数十年。对于更高的轨道,碎片可以持续数百年或更长时间。这些太空碎片将影响人们未来进入太空的能力。宋业智解释说,随着轨道碎片密度不断增加,会发生“凯斯勒效应”,即链式碰撞,使轨道也无法使用。废物从哪里来?废弃的航天器及相关部件是空间碎片的主要和最直接的来源,占40%以上,如退役卫星、火箭碎片、航天器解体碎片等。此外,航天活动中还存在大量的作业活动,包括卫星分离时的固定螺栓、宇航员出舱活动时留下的工具、航天器之间的爆炸会产生第二唇的大蜘蛛,这是造成空间碎片增加的主要原因。空间唇的数量。太空垃圾如何处理?国际通讯社各国建立了各种合作机制来处理空间碎片。宋业智介绍,联合国和平利用外层空间委员会多次强调国际合作应对空间碎片问题的重要性;国际宇航联合会等国际组织积极推动空间碎片问题研究和国际合作,制定碎片减缓指南;各国通过双边和多边协议共同制定碎片减缓政策和措施。比如,我国与多个国家建立安全沟通机制,以开放态度推动国际信息共享与合作;国际空间碎片监测网等监测组织提供空间碎片数据,支持国际合作决策。他表示,针对目前的空间碎片,我们主要进行预测化、预防、保护和清洁。目前,在预测技术方面,光学观测技术和雷达跟踪技术仍然是主要方法。多传感器融合技术将多种数据融合,形成辅助跟踪网络,提高唇部识别和跟踪的准确性。在避避技术方面,对于尺寸超过10厘米的较大空间碎片,航天器倾向于主动实施避轨,通过精确计算轨道和调整推进系统来避开在轨碎片。在防护技术方面,面对难以观测的微小微空间碎片,航天器主要采用被动防护方式,如采用高强度、耐冲击材料、设计防护结构等,以减少碎片撞击对航天器的损害。例如,我国对一些特殊产品构建了多层次、立体化的保护体系。acecraft,采用了“多层复合防护结构”,可以承受一些小尺寸碎片的冲击。在清洁技术方面,科学家们不断探索激光烧蚀、太空拖网、机械臂捕获、离子束偏转、电磁吸附清除等碎片清除技术。未来要减少空间碎片的数量,从源头减少空间碎片同样重要。太空并不是一片空旷的净土,密集的碎片对载人航天和卫星运行构成了无形的威胁。宋业智指出,中国倡导“太空命运共同体”理念,为空间碎片管理提供中国方案,积极推动全球碎片管理规则制定。设定和理想。 。 》栏目主编:杨立群文案编辑:杨立群来源:作者:解放日报姜悦 特别声明:以上内容(含图片或视频)y) 已通过平台用户自媒体“网易账号”形式上传发布。本平台仅提供信息存储服务。 注:以上内容(包括图片和视频,如有)由网易HAO用户上传发布,网易HAO为社交媒体平台,仅提供信息存储服务。