太空垃圾,是指在绕地球轨道上运行,但不具备任何用途的各种人造物体。这些物体小到固态火箭的燃烧残渣,大到在发射后被遗弃的多级火箭。现在地球就是这么一个状态,大约有5000吨的太空垃圾包围着地球。
让开!我密恐要犯了。。。。。。
太空垃圾都是什么?
(1) 航天发射活动中抛弃的多余负重
几乎所有的航天活动都依赖航天发射,在发射中随着燃料的消耗,火箭会将多余的负重逐渐抛弃,比如火箭第一级、助推器、载人火箭的逃逸塔和整流罩,它们都会落回地球。Space-X赖以成名的火箭回收绝技就是针对第一级的。而火箭的第二级、上面级等残骸和未烧完的燃料都将进入轨道,在发射的短短10分钟后就将变成太空垃圾。
唉,这真是同箭不同命啊。
(2)寿终正寝的卫星们
进入轨道的卫星们也有着自己的寿命,最长的通讯卫星也不过10-15年寿命,一旦寿命结束,就留在轨道成为太空垃圾,而且由于燃料使用完毕,会处于完全失控状态。
(3)太空垃圾碰撞出的新太空垃圾
更恐怖的是,太空垃圾的产生是会逐渐加速的,它们彼此之间还会在轨道发生碰撞,可能比几何级数增长更加夸张。
2009年2月10日,铱星系统第33星和俄罗斯Cosmos 2251两颗卫星发生了碰撞,在短短几个月之内,两颗卫星碰撞产生的垃圾几乎覆盖了它们曾经所在的轨道,这些垃圾还有不断碰撞的可能,情况非常不乐观。
这让我想起了古文《愚公移山》,“虽我之死,有子存焉;子又生孙,孙又生子;子又有子,子又有孙;子子孙孙无穷匮也”……可怕。
(4)可怕的导弹反卫星实验
不过,可怕的不只有太空垃圾的碰撞。同样的道理,用导弹攻击卫星也是产生太空垃圾的一个重要原因。由于导弹会有目的性地在一个位置爆破,产生的影响要远远超过卫星的碰撞。
目前只有苏联、美国和中国进行过导弹反卫星实验,每次实验都是太空垃圾研究专家们的一场噩梦。
太空垃圾可能产生哪些危害?
图 美国洲际导弹防御系统雷达网覆盖图
目前,监测太空垃圾最大的信息库来自美国的洲际导弹防御系统雷达网。
这些超大相控阵雷达(动辄像足球场那么大),最主要是为了防御曾经来自苏联、古巴(导弹危机)的弹道导弹。冷战之后,这个雷达网依然在发挥作用,现在多了一条军民两用的功能:监控太空中的各种垃圾和卫星。他们的信息是最权威的,而且都对外公开。
图 太空垃圾增长速度图,可以看出每次的数量剧增基本都来自卫星碰撞和反卫星实验
根据这些检测数据,太空垃圾的现状不容乐观。
目前估计,绕地飞行的直径小于1厘米的垃圾有1.7亿个,1-10厘米直径大小的垃圾则有67万个,更大直径的垃圾有2.9万个。
更加恐怖的是,这些太空垃圾还在不断发生撞击,如果不加控制,数量会继续疯狂增长,它们带来的影响是致命的。
要知道,绝大部分垃圾分布在低于500公里的近地轨道上,它们的飞行速度普遍在7000米/秒以上,是狙击步枪子弹速度的7倍左右。在这种强大动能面前,一个最小的碎片和一个较大的卫星造成的杀伤力都会很大。
值得庆幸的是,恰恰因为最多的(80%)太空垃圾分布在靠近地面的轨道,这里