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如何避免太空垃圾对人类的危害?

发布日期:2016-02-18    浏览次数:3380

    

       随着航天技术的广泛应用,人类发射到太空的航天器的数量越来越多,太空垃圾随之堆砌,成为隐藏的危险。

      据航天部门统计,目前约有3000多吨太空垃圾在绕地球飞行,而且数量正以每年2%~5%的速度增加。太空垃圾的飞行速度约为7.8千米/秒,如果撞击到航天器表面,轻者会留下凹坑,重者会穿透航天器造成部分系统功能失效,甚至会产生灾难性的后果。太空垃圾也能威胁在舱外活动的航天员。近些年,有多个国家正积极研究用收集、烧毁和脱轨等新方法治理太空垃圾。美国新一代“太空篱笆”项目将花费35亿美元,预计于2017年前投入使用。您对如何处理太空垃圾有什么好的建议?该如何避免太空垃圾对人类的危害呢?
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淡泊的疏影2023-02-15

自1957年,前苏联发射人类第一颗人造卫星以来,全世界共执行了超过4000次航天发射任务,产生了超过5000吨的太空垃圾,小到人造卫星碎片,大到整个飞船残骸。 这些垃圾以前一直停留在36000公里高度的地球静止轨道上,人们在执行航天任务的时候,总会想办法避开这些高速飞行物,防止它们对航天器的破坏。 但这次”阿波菲斯“的到来,产生了所谓的“阿波菲斯撕裂”。 当它在地球附近呼啸而过时,地球与这个天体的引力扭成一种转动摇摆的状态,不仅导致地壳活动异常,而且还让这些太空垃圾纷纷脱离原有的轨道。 不断相互碰撞的太空垃圾不但没有湮灭,还产生了更多的碎片。 在这些数以亿计的碎片中,一个90多公斤的物体,把“海德尔格”飞船撞出一个直径1米的大洞。 “海德尔格”失去联系前传回的日志显示,这个物体居然是一个长1.22米的相机支架!上面清晰地呈现出制造商和国际空间站的标志。 2007年7月23日,当美国宇航员安德森抛出这个相机支架时,他恐怕也没料到会有这样的后果(注3)。 当天,安德森还抛出一只质量约为635公斤,体积有冰箱那么大的氨罐。 抛完这两个大件之后,他曾向地面控制中心骄傲地回应:“赶快打电话给棒球明星,告诉他们,我刚投出一记时速为2.8万公里的球。” 安德森打“太空棒球”当然不是为了娱乐,这是一次国际空间站有计划的“大扫除”行动,旨在清理失去作用的设备。 美国航天局官员后来宣称,这次扔出的相机支架和氨罐不会与空间站相撞,也基本不会给地球带来威胁。 可能他们早已忘记那个著名的“蝴蝶效应“——一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。 尽管身负重伤,但“海德尔格”飞船最终还与小行星“阿波菲斯“发生了撞击。气体和尘埃形成的蘑菇云冲向深幽的太空。 地球上的人们一片欢腾。 但只有控制中心的科学家们知道,这回真的要出大事了。 实际上,“海德尔格”就像一杆打偏的台球,斜向与“阿波菲斯”发生了碰撞,并没有准确落在预定区域。 “海德尔格”受损之后,科学家们试图终止它的任务,但却无法控制。 而这个受撞的黑球——“阿波菲斯“,确实按预计偏离了原来的轨道。 但要命的是,它竟然冲向地球了!(千哥)

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VFDCF2021-10-25

在太空中,空间碎片运行速度接近第一宇宙速度(7.9km/s),是狙击枪子弹最大出膛速度的几倍。一旦空间碎片与航天器发生碰撞,轻则导致航天器表面磨损、功能失效,重则导致航天器的在轨解体,甚至对航天员的人身安全构成威胁。如何躲避空间碎片是航天器空间飞行面临的一个非常严峻的问题。 对航天器开展碰撞预警,避免其遭受大碎片碰撞,可以提高航天器空间飞行的安全性。碰撞预警包含发射预警和在轨预警两个阶段工作。发射预警是预测发射之后短期内有没有碎片和航天器未来可能去的轨道、位置有危险的交会,一旦发现危险,通过改变发射时间来躲避碰撞。在轨预警是指预测稳定运行的航天器在未来一段时间内是否与空间碎片存在危险交会,一般通过控制航天器进行轨道机动规避来躲避危险交会碎片。在轨机动规避的方式有两种:一种是改变航天器到达与碎片轨道交会点的时间,避免碰撞的发生;另一种是抬高或者降低航天器的轨道,使得变轨后的轨道与原定交会点有高度差,从而规避碰撞。主要航天国家和国际组织都会对所属重点航天器执行碰撞预警和机动规避。截至2020年,国际空间站已执行规避危险碎片操作28次,其中仅2020年就有3次。欧洲空间局(ESA)平均每颗低轨卫星每年需执行两次避碰操作。我国神舟五号飞船开始,发射预警和在轨预警已经成为常态化的事情。随着空间碎片环境的不断恶化,航天器碰撞预警需求将急剧增加。(作者江海 王东方)

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月月2020-10-15

不见棺材不落泪? 一些人士认为,除非在发生一次重大碎片事件,才会引起全球的真正重视。就如同2009年一颗运行中的商业卫星铱星-33与一颗不运行的俄罗斯卫星宇宙-2251相撞,产生了1875个足以跟踪的碎片(大于10厘米)。而至今还有约1300个可跟踪的碎片仍留在轨道上。谁负责? 《联合国外层空间活动长期可持续性准则》中最后一条准则触及了一个有争议的问题,即:究竟谁应负责清理现有的空间碎片?虽然该指南并没有提出建议,但毫无疑问,清理碎片对任何国家或公司来说肯定都是相当大的成本,并导致更高的保险成本。因此,这个问题仍存在争议。(作者:Kaitlyn Johnson,战略与国际研究中心航空航天安全项目副研究员,副主任。)

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吖吖332019-10-21

休-路易斯(Hugh Lewis)博士认为,对于希望在太空中生活和工作的下一代人类而言,太空垃圾是不容小觑的问题。清理太空轨道上的垃圾物质需要几年时间才能实现,需要工程师、科学家、律师和经济学家的共同合作。

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张大美2019-10-15

天专家们已经开始研究限制空间垃圾的产生,以及消除空间垃圾的办法。如:将停止工作的卫星推进到其他轨道上去,以免同正常工作的卫星发生碰撞;用航天飞机把损坏的卫星带回到地球,以减少空间的大件垃圾。有一些科学家提出,使用激光武器,将太空垃圾在太空中直接焚烧掉。

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hhrytrtt2019-07-04

人类只有一个地球,有限的不仅仅是能源和资源,还有地球容纳垃圾的能力。未来的战争将不会是去抢东西,而是“送东西”;未来的国际竞争,将在垃圾的容纳空间上激烈展开。京都议定书、哥本哈根谈判,实质上是关于全球气态垃圾的协商。 因此,垃圾问题不是枝节问题,而是战略问题;它会迅速超过粮食问题,能源问题,成为未来社会最重要最紧迫的问题。 垃圾问题不可能在工业文明内部通过新技术得到彻底解决,人类文明必须实现总体转向,从工业文明转向生态文明,才有可能在根本上解决垃圾问题。

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幽默风格2019-05-17

据英国《每日邮报》报道,英国著名科学家休・刘易斯(Hugh Lewis)日前表示,目前约有1亿块金属和塑料垃圾以超过20倍声速在地球周围运动,将成为人类未来太空活动的巨大隐患,而要清理这些太空垃圾要花费“好几年时间”,并且需要工程师、科学家、律师和经济学家等各个领域的人才。 在太空中,即便很小的一块碎片也会造成严重后果,英国宇航员提姆•匹克在国际空间站执行任务时,一小块儿漆就在窗户上留下了7毫米的划痕。而美国航空航天局(NASA)和美国国防部的监测数据显示,在围绕地球高速运动的一亿块太空垃圾中,有2.7万块垃圾直径超过10厘米(3.9英寸),时速最高达2.8万千米。 休・刘易斯说道:“太空垃圾是人类面临的最大的环境挑战,或许也是最鲜为人知的环境问题。我们每天都静静地享受着卫星提供的服务,却对卫星身处的险境毫不知情。” 目前最大的一块太空垃圾是2002年欧洲宇航局发射的欧洲环境卫星(Envisat),有两层公共汽车大小,正以每小时225千米(140英里)的速度绕地球运转。此外,2009年俄罗斯报废卫星Cosmo与一颗美国商用卫星相撞也产生了2000多块大型垃圾;英国1971年发射的第一颗人造卫星“普罗斯帕罗”号仍在绕地球运转。 前NASA科学家唐纳德・凯斯勒(Donald Kessler)指出,地球轨道上太空垃圾的数量已达临界点,并会产生多米诺骨牌效应——随着垃圾之间不停碰撞,若不加以控制,数量将越来越多。 如果“凯斯勒效应”成为事实,那么未来一切太空探索活动都将化为泡影。太空垃圾(Space debris、Orbital debris或Space junk)是围绕地球轨道的无用人造物体;太空垃圾小到由人造卫星碎片、漆片、粉尘,大到整个飞船残骸构成。

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杨意盈2017-08-30

我们对月球的探测次数越多,了解的信息越多,人类对月亮诗情画意的想象就会越来越少,更难以体会月亮的美。而实际上,随着我们对月球的科学认识越丰富,就会逐渐认识到,神话终究还是神话。而当我们想到月球上的撞击盆地、土壤、尘埃、永久阴影区中的水冰,想到如何就地取材,建设月球科研站和月球基地,这样探索未知、脑洞大开的感觉,更将提升人类对月球的兴趣。

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董大胜2016-08-19

俄罗斯学者维塔利·阿杜什金近日撰文表示,太空垃圾数量繁多,是个不小的隐患。它们如果撞上军事卫星,甚至有可能“引发政治甚至武装冲突”。 俄罗斯科学院地壳动力学研究所的阿杜什金称,比如说一块直径约10厘米的太空垃圾,以大约2.8万公里的时速围绕地球转动,能够轻松损坏人造卫星,使后者无法正常工作。另外,即便是豌豆大小的碎片也能严重损坏人造卫星。 此类事故的起因难以确定,如果短时间内无法拿出确凿证据,难以查明事实真相的话,人类可能会为了寻找潜在的“罪魁祸首”而忙得不可开交,引发国际冲突、对峙、甚至战争。 阿杜什金在报告中表示,过去20年来,军用飞行器曾屡次没来由地遭遇“突发故障”。阿杜什金认为,这也许有两种解释:要么是被太空垃圾偶然撞了个“满怀”,要么就是太空探索的竞争对手蓄意捣鬼。(转载:信莲《太空垃圾泛滥 或引发地球大战》)

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国才2017-08-31

过去,国家把重心和投入放在卫星、火箭技术的创新研制上,对地面管理系统的关注较少。但像美国等发达国家则是将更多的投入放在卫星的地面管理和应用上。此外,过去在建设卫星地面任务管理系统时,基本都是“一星一系统”,这样往往会导致重复、返工等浪费。因此,今后在建设地面任务管理系统时也要统筹规划,科学设计,就像高分专项工程的地面任务管理系统一样采取一体化顶层设计,建立统一的系统平台,用统一架构设计和服务总线来支持不同型号卫星的任务管控模块,做到“多星一系统”,避免重复建设和浪费。卫星技术的创新很重要,地面管理和应用系统技术的创新也同样不可忽视,它关系着卫星的作用能否最大程度地发挥。因此,要想卫星既发好又用

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