太空碎片由废弃的运载火箭或航天器部件组成,它们漂浮在地球上空数百英里处。
每颗进入太空的卫星都有可能成为太空碎片。
俄罗斯于1982年发射的卫星“宇宙1408号”近日在一次试验中被摧毁,产生了1,500块“可追踪轨道碎片”。
人们对此表示担忧,国际空间站(ISS)乘组人员的安全可能因此在未来的太空活动中受到影响。
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和欧洲航天局已与初创企业建立合作关系,协助清除太空碎片。
俄罗斯在太空中炸毁本国一颗卫星的试验招致批评,原因是该试验危及国际空间站乘组人员的安全;专家称,试验还制造了碎片云,令未来数年的太空活动风险上升。
什么是太空碎片?它们来自哪里?
太空碎片,也称太空垃圾,由废弃的运载火箭或航天器部件组成,它们漂浮在地球上空数百英里的太空中,可能与卫星或空间站相撞。
太空爆炸也会产生碎片;各国进行导弹试验、用导弹摧毁本国卫星时也会产生碎片。除俄罗斯外,中国、美国和印度也曾击落卫星,造成太空碎片。
太空碎片以极高速度绕地球运行——在近地轨道上约为每小时15,700英里(25,265公里/小时)——一旦发生碰撞,可能会对卫星或航天器造成重大损坏。
南安普敦大学航天研究组负责人休·刘易斯教授在一次采访中说:“每颗进入轨道的卫星都有可能变成太空碎片。”
随着埃隆·马斯克的星链(Starlink)和OneWeb卫星星座等公司发射更多卫星,近地空间的太空碎片很可能会增加。
太空碎片有多少?
美国政府追踪着绕地球运行的约23,000块比垒球大的碎片。
大于1厘米的碎片有50万块,约1毫米或更大的碎片有1亿块。
碎片,尤其是国际空间站附近的碎片,每天绕地球运行15至16圈,增加了碰撞风险。
欧洲航天局(ESA)估计地球轨道上所有太空物体的总质量超过9,600吨。
欧洲航天局太空安全计划办公室负责人霍尔格·克拉格在一次采访中说,如果太空碎片持续累积,几十年后,某些太空区域可能会变得无法使用。
此次试验造成了什么影响?
被摧毁的“宇宙1408号”卫星于1982年发射,重量超过2,000千克(4,410磅),此次摧毁产生了大量太空碎片。
美国太空司令部在一份声明中说,此次试验产生了1,500多块“可追踪轨道碎片”,还可能会产生数十万块更小的碎片。
试验结束后,空间站乘组人员接到指示,在与碎片发生碰撞、可能需要撤离的情况下,他们应在已对接的飞船舱内躲避两小时。
克拉格说:“事件发生时,碎片所在高度与空间站的轨道高度仅相差80公里(50英里)。”“因此,空间站面临的风险会有所上升,甚至可能比之前翻一番。”
太空碎片会影响太空旅行吗?
太空碎片不太可能影响太空旅行,但会给地球周边的航天飞行带来重大问题。
风险最高的将是轨道高度约为1,000公里(620英里)的物体,这一区域用于通信和地球观测。
克拉格说:“我们仍然能够前往火星,因为我们会非常快速地穿过这个问题区域。”
他说:“但如果你想在这个问题区域开展作业并停留数年,那么几十年后这可能就不再可行。”
太空碎片能清除吗?
根据NASA的数据,轨道高度低于600公里的碎片会在几年内重返地球;但在1,000公里以上的碎片将继续绕地球运行一个世纪或更久。
刘易斯说:“如果我们想设法解决太空碎片问题,就必须开始清除这类物体。”
日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和欧洲航天局已与初创企业合作,协助清除太空碎片。
JAXA已与Astroscale开展为期六个月的演示项目,执行全球首个太空碎片清除任务;欧洲航天局则正与瑞士初创企业ClearSpace合作,计划于2025年发射一项任务。
太空碎片不仅会构成危险,还会增加卫星运营商的成本。
根据经合组织的一项研究,地球静止轨道上的卫星运营商估计,防护和缓解措施约占任务成本的5-10%;而在近地轨道上,成本更高。



