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太空垃圾来捣乱

2017-06-07

红领巾·探索 2017年5期
关键词:航天器空间站太空

当地球上的人们因工厂垃圾、生活垃圾等环境问题烦心的时候,原本皓月当空、星光闪烁的太空也遇到了垃圾问题。要知道,清除太空垃圾可比清除地球上的垃圾要难得多。

太空垃圾四处闯祸

太空垃圾是人类在进行航天活动时遗弃在太空的各种物体和碎片,如“退休”的卫星,运载火箭散落的碎片,宇航员太空作业时留下的航天服、老虎钳、相机、螺母、螺丝刀等。这些东西就如人造卫星一般,按一定的轨道环绕着地球飞行,形成了一条条危险的垃圾带。

据估计,目前在太空中漂浮的垃圾碎片,数量超过1亿块,总重量达几千吨,最大的碎片甚至有一辆公共汽车那么大。科学家曾经测算过,一块药片大小的太空垃圾就能把人造卫星撞成“残疾”,一块棒球大小的太空垃圾则可能直接撞碎航天器和卫星。这些太空垃圾惹出的祸事可不少呢。

1965年

1965年,美国宇航员爱德华在太空作业时,不小心遗失了一只手套,这只手套以时速近2.8万千米的速度在太空飞行。好在,这只“大杀伤力”的手套最终落入大气层,被烧毁了。

1983年

1983年,“挑战者号”航天飞机在太空与一块直径只有0.2毫米的涂料碎片相撞,导致舷窗损坏,只得提前返回地球。

1986年

1986年,“阿丽亚娜号”火箭进入轨道后不久便发生爆炸,形成了500多块10厘米大小的残骸和2 000多块小碎片。后来,这些密集的“垃圾炮弹”导致两颗卫星失灵。

2007年

2007年,国际空间站宇航员安德森在太空行走时,失手将一个电冰箱大小的有毒氨水罐抛入太空。幸运的是,16个月后,这个罐子坠入了茫茫大海,没有击中过往船只。

2007年

2007年,一块太空碎片在“奋进”号航天飞机的散热板上撞出一个洞。

卫星轨道被垃圾占据

现代人类的生活已离不开运行在地球上空的各类航天器,像手机通信、天气预报、导航系统等,都要依赖于天上的卫星。

目前,正在地球上空运行的航天器多达6 500多个。随着人类科技的发展,被送上太空的航天器将越来越多,随之产生的太空垃圾的数量也会增加,估計每年会增加2%~5%。按照这个速度计算,如果人类再不动手清理太空垃圾,卫星运行的轨道在300年后就可能被太空垃圾填满。到那时,别说再发射新卫星了,已经在轨道上运行的卫星都有可能全被太空垃圾给撞废掉。

清理太空垃圾,人类在行动

人类为了追求更加清洁、优美的生活环境,采取了各种各样的方法治理地球上的垃圾等有害物质。同样的,人类为了航天事业的发展,也开始想办法来解决太空垃圾问题。

“太空篱笆”——

美国曾启用9个陆基雷达阵,组成“太空篱笆”,来监视太空垃圾碎片,目的是让航天飞机、空间站、卫星等对较大的垃圾碎片进行避让。

机械“手臂”——

瑞士航天中心研发出了一种仿生手臂,计划将其安装在“清洁空间一号”卫星上,来捕捉并回收太空垃圾。这个机械“手臂”的特点是超快——能在0.05秒内抓住各种不规则形状的目标。按照计划,“清洁空间一号”的发射时间是2018年。

2016年12月,日本的科学家为一艘国际空间站的补给飞船装配了长达700米的电动“系链”,期望通过电磁效应来降低太空垃圾碎片的速度,从而让太空垃圾掉入大气层,然后燃烧,得以被销毁。

不过,遗憾的是,2017年2月,这项旨在清理太空垃圾的实验性任务宣告失败。

激光“射杀”——

激光“射杀”——日本的科学家们提议为国际空间站安装一个激光系统,用于“射杀”太空垃圾。这个激光系统可利用空间站上的望远镜,搜寻和锁定100千米外的太空垃圾,并向其发射激光。强大的激光脉冲能够将太空垃圾推入地球大气层,让其在大气层中燃烧殆尽。

事实上,要真正解决太空垃圾这一难题,不仅仅需要清除这些垃圾,还需要国际社会协同合作,制定统一的“太空交规”:比如,飞行器“退休”后,要尽量让其离开地球的轨道;要对已编号的太空垃圾碎片进行全程跟踪;在发射航天器的时候,应尽量少产生太空垃圾……

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