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2001年3月23日,服役15年的俄羅斯『和平』號空間站自殺式墜入地球大氣層,成為最重的太空垃圾。雖然多數在穿越大氣層時燃燒,仍有1500個殘骸碎片落在地球表面。 |
歐洲航天局發布的電腦合成照片,顯示約有12000塊太空碎片圍繞地球運轉 |
中國科學院空間碎片專家12日表示,俄美衛星相撞後產生的碎片可能對我國太陽同步軌道衛星產生影響。
目前,由紫金山天文臺負責的中科院觀測網已開始實施對這次相撞產生的碎片搜索捕獲,並將密切關注這些碎片對我國在用衛星的影響。
至少產生數千個碎片
據美國宇航局太空垃圾研究專家估計,此次衛星相撞將會產生至少數千個太空碎片。
目前已監測到了數十個較大碎片,這些碎片已分成了兩團碎片雲。但因為一些碎片只有厘米甚至微米大小,一時難以監測到,現在暫不能了解相撞到底會產生多少碎片。
影響我氣象通信衛星
中科院空間科學與應用研究中心研究員、中國空間碎片行動計劃顧問都亨說,撞擊剛剛發生後產生的碎片呈雲狀分布,是密集的一團,隨時間推移會逐漸散開,目前還不清楚這個碎片雲的直徑。『這個碎片雲會對軌道高度在700公裡到900公裡范圍內的太陽同步軌道衛星產生較大影響。』
他說,這個軌道高度內有許多應用衛星,氣象衛星、通信衛星等較為密集,包括我國的『風雲一號』氣象衛星和『資源一號』等對地觀測衛星。
欲實施變軌避免碰撞
都亨表示,俄美衛星相撞事件發生後,空間中心立即對所有在這一軌道高度和相近高度運行的衛星進行監測。他說:『只要碎片雲的運行數據一公布,我們在用的應用衛星會不會碰撞都可以計算出。屆時可以對具備變軌功能的衛星的運行姿態作出調整。』
據悉,此次衛星相撞發生在俄羅斯的西伯利亞上空,不在國內現有觀測站的觀測空域,因此國內觀測網未監測到相撞時刻的情況。但相撞事件產生的太空碎片,將會散布在相撞發生的高度為主的上下較大范圍內,因此除了對運行在碰撞高度的應用衛星增加碰撞危險外,也會對其他的高度的衛星產生一定的影響。
太空碎片主要源自美俄
據了解,自1957年蘇聯把全世界第一顆人造衛星送上天至今52年的時間裡,人類已向太空發射了5000多顆各類航天器,其中很大一部分已成為太空碎片在軌道上遨游。構成這些碎片的包括廢棄的航天器和報廢衛星,火箭外包裝,碰撞和對接期間產生的金屬片,螺母和螺栓,不慎丟棄的工具,以及從載人飛船上扔下的宇航員排泄物。
目前,地面上能觀測到並記錄在案的在太空中的碎片約有4000多萬個,形成約3000噸太空垃圾,主要源自美國和俄羅斯。其中地面可以觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當,最小的與一個壘球相當,而且這些數字每年都在增加。其中一些碎片的飛行速度可達每秒7.8公裡甚至更快,並可能在太空中『巡游』數十年。一塊僅有阿司匹林藥片大的碎片就能將人造衛星撞成『殘廢』。
事件影響
事故危害將上百年
碎片或導致太空連環碰撞,波及國際空間站、哈勃太空望遠鏡和俄帶核衛星
初步跟蹤結果顯示,兩顆衛星當時軌道速度大約為每小時26800公裡,碰撞時的相對速度約11.6公裡每秒,導致兩顆衛星立刻化為太空碎片雲團。
盡管這些碎片位於地球低軌道,但至少也會在太空中存留幾十年,甚至上百年,發生太空新碰撞的幾率正在以幾何級數增長。目前會造成至少四個方面的損失與威脅。
首先是美國的銥星通訊受到影響。美國銥星系統有66顆衛星,大多集中在極地軌道附近,本次衛星相撞產生的碎片將極有可能導致一系列的對銥星系統其他65顆衛星的連環碰撞,而新的碰撞又將產生成千上萬的新碎片威脅更多的衛星。
其次是殘骸對國際空間站和宇航員的威脅。美國宇航局表示,這起事件造成的衛星殘骸已經波及國際空間站運行軌道,但殘骸與國際空間站相撞的可能性很小。即使碎片威脅到國際空間站,空間站也可以啟動『避撞』程序。
從目前形勢看,空間站很可能需要啟動發動機,調整自身運行軌道,以避開碎片的撞擊。1998年以來,國際空間站已繞地球飛行超過6萬圈,但只啟動過8次『避撞』程序。目前,國際空間站上有2名美國宇航員和1名俄羅斯宇航員,地面飛行控制中心已將這次相撞事件通報駐站宇航員。
第三是哈勃太空望遠鏡可能最早產生撞擊事故。美國航空航天局稱,哈勃望遠鏡的航行軌道比美俄衛星相撞的地點略微偏上,距離很近。比起遠距離的國際空間站,美俄衛星相撞產生的碎片對哈勃太空望遠鏡和地球監測衛星的危害會更大。
第四是對太空其他在軌運行衛星的威脅。俄羅斯航天專家說,俄美衛星相撞產生的碎片可能波及蘇聯時期攜帶核反應堆的老化衛星。這些衛星屬於退役老化的海洋監視衛星,上面裝有核反應堆,如果碎片與這些衛星相撞,將導致在太空中形成放射性碎片帶。
此外,相撞後產生的碎片還有可能與俄羅斯『箭』系列其他衛星相撞,從而形成新的太空碎片。
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