这里有一个惊人的数据——从1957年人类第一颗人造卫星进入太空起,天下各国此刻已经发射了5000多个卫星、火箭和探测器等航天器。跟着航天勾当的日益频仍,地球轨道上的太空垃圾也越积越多。
太空垃圾泛滥成灾
太空垃圾巨细各异,有的是一整个失控的卫星,有的则是航天器产生碰撞后发生的碎片。据不完全统计,今朝种种太空碎片已经高出了4000万个,它们无时无刻不在威胁着航天使命的安详。现在,,碎片的数目正以每年2%~5%的速率递增。凭证这个速率计较,假如我们对其不加以整理,那么近地轨道在300年后就也许被太空垃圾填满。
太空垃圾的来历很是普及。譬喻,完成使命后的运载火箭和卫星等航天器,有的会很快进入大气层销毁,有的则会长时刻逗留在轨道上。再如,载人航天勾当留下的摄像机、器材、航天服手套等。人类仅用光学望远镜和雷达能视察到的太空碎片,每年约莫就会净增200个,它们首要齐集在地球同步轨道、半同步轨道高度地区和2000千米以下的高度地区。
太空垃圾的数目与航天发射的频率成正比,发射次数越多,火箭助推器和“退休”卫星落下的垃圾也就越多。以2001年为例,在陨落的太空垃圾中,属于俄罗斯的高出120吨,属于美国的快要30吨。
小垃圾的大危害
为了相识太空垃圾的影响,同时研究它们对航天器的危害,“挑衅者号”航天飞机(HMS Challenger)曾在1984年4月,将一个圆柱形的“恒久袒露装置”开释到近地轨道。该装置在69个月后被接纳,科研职员仅凭肉眼搜查,就在它外貌发明白3.2万多个撞击凹痕(个中最大的直径为0.5厘米),这相等于天天被撞击15次,均匀每绕地球一周就被撞击一次。
太空垃圾的体积凡是不大,但它们都以每秒6~7千米的速率运行。因为相对速率很大,极小的一块太空垃圾都足以给人造卫星可能载人飞船造成庞大损伤。一块10克重的太空垃圾与人造卫星相撞发生的能量,相等于两辆轿车别离以100千米的时速劈面相撞发生的能量,这足以将卫星刹时打穿或击毁。假如它们和载人飞船相撞,效果更是不堪假想。
另外,假如进入大气层的大块太空垃圾不能被彻底销毁,同样也会伤及人类。2007年7月,国际空间站宇航员克莱顿·安德森在太空行走时代,将一个635千克重的有毒氨水罐抛入太空。它在太空漂流了16个月后,于2008年11月2日晚坠入澳大利亚和新西兰之间的茫茫大海,万幸的是,这块电冰箱巨细的太空垃圾并没有击中过往船只。
着实在人类航天史上,太空垃圾造成的事情和劫难多如牛毛。1983年,“挑衅者号”航天飞机与一块直径0.2毫米的涂料碎片相撞,导致舷窗被损,只好提前返回地球。1986年,欧空局的“阿丽亚娜号”火箭进入轨道后不久便产生爆炸,形成了564块10厘米巨细的残骸和2300块小碎片,这些麋集的“弹丸”其后直接造成两颗日本通讯卫星失灵。2009年2月11日,美国的“铱星-33”与俄罗斯的一颗报废卫星“宇宙2251”,在距地面800千米的太空中相撞,一时刻碎片四溅。
一份美国宇航局于客岁发布的陈诉表现,环抱地球轨道的太空垃圾数目已经到达了一个临界点,足以给航天器分开地球带来重重阻碍。
瑞士卫星“吃”掉垃圾
瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家指出,尽量我们只要预先知道太空垃圾的位置和速率,便可以计较出它将来行为的轨道,并关照有也许与之相撞的航天器改变轨道规避,但这只是治标之策。我们想要办理太空垃圾困难,照旧必要从垃圾自己入手。
为此,EPFL推出了“洁天一号”(Clean Space One)航天器研发项目。“洁天一号”能像家用吸尘机一样,接纳太空中废弃的卫星碎片,然后将它们拖入大气层中销毁。据研发职员猜测,“洁天一号”的造价在1100万美元阁下,估量最早于2018年发射。
科学家为“洁天一号”计划了两个事变方案:一是通过拂拭装置网络太空垃圾,然后将整个装置连同吸入的残骸,拖入地球大气层中让其自行销毁;二是把拂拭装置保存在地球轨道,将吸入的碎片排放到地球大气层中。