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太空垃圾成潜在“卫星杀手” 空间碎片亟需拯救

2013-03-30 13:06:43 中国科学报 

  早在今年1月22日,俄罗斯一颗名为“太空球透镜”(BLITS)的小型卫星在空间遭到撞击,运行轨道发生严重改变,而且自转角速度和纬度也发生变化,美国科罗拉多州太空标准与创新中心接受俄方委托调查此事件。

太空垃圾
太空垃圾

早在今年1月22日,俄罗斯一颗名为“太空球透镜”(BLITS)的小型卫星在空间遭到撞击,运行轨道发生严重改变,而且自转角速度和纬度也发生变化,美国科罗拉多州太空标准与创新中心接受俄方委托调查此事件。

  近日,该中心发布研究结果称,肇事者极有可能是中国2007年进行反卫星试验导致的太空碎片。不过,这一并没有确切证据的说法遭到了中国的质疑,俄罗斯对此也没有给出官方说法。

  美方推断没有证据

  “太空球透镜”是一颗纳米卫星,重7.5公斤,由俄罗斯在2009年9月17日发射升空。旨在用于研究地球物理学和相对论领域里的科学问题,以及完成卫星轨道高精度测量和预报等任务。

  据了解,全球卫星激光测距服务系统在2月28日确认了此次撞击。而美国太空标准与创新中心之所以给出这样的结论,是因为专家在检查了碎片数据库后,发现在“太空球透镜”卫星轨道变化前,中国“风云一号”卫星的一块碎片从旁边飞过。该中心还推测说,撞击卫星的太空垃圾最小可能仅有0.08克,碰撞速度约为9.7公里/秒,但是它使卫星的轨道半径缩小了120米。

  中科院空间科学与应用研究中心研究员、空间碎片专家都亨告诉《中国科学报》,“太空球透镜”遭到空间碎片撞击的可能性的确存在,而要明确具体是哪一块碎片,必须给出确切的证据,比如该碎片的观测数据和轨道参数等等。但是,美国方面至今没有给出详细的解释。

  “从技术角度讲,空间碎片是可以从地面被追踪的,不过,它们大多是近期刚产生的碎片,数量不是很大,体积也足够大,而且探测较为准确,不存在任何疑义。”都亨表示。

  “卫星杀手”越来越多

  中国进行反卫星试验已经过去了6年时间,碎片存在的轨道由于空间环境的变化又是不稳定的,而且,目前为止还没有非常准确的跟踪仪器。都亨说,“除非美国在6年前就已经监测到了那个碎片的轨道,并且一直跟踪到现在,才有可能给出具有说服力的答案。”

  空间碎片俗称太空垃圾,它包括了运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片、航天器表面材料的脱落,以及火箭和航天器爆炸、碰撞过程中产生的碎片等等。

  都亨解释,空间碎片可分为两类,一类是1毫米以下的,它们的杀伤力卫星可以承受,只要能提高自身的防护能力;而一旦碎片达到几厘米以上,卫星遭到撞击的后果不堪设想,尽管卫星可以穿上更厚的保护层,但这也会给它们带去过重的负担,而且成本压力巨大。

  有媒体此前报道,目前在近地轨道共有大约60万颗大于1厘米的空间碎片,而大于10厘米的空间碎片有至少大约1.6万颗,与它们相撞则会直接导致航天器的“寿终正寝”。

  都亨告诉《中国科学报》,目前,各国还在担心,这么多碎片的存在可能会引发更可怕的连锁反应。一旦航天器和碎片产生撞击,航天器就可能生成更多新的碎片,从而增加碰撞的几率。

  捕捉碎片才是硬道理

  应对太空垃圾,机构间空间碎片协调委员会最早提出的原则之一就是减少碎片的产生。都亨表示,这不外乎是控制运载火箭在完成任务后不发生爆炸,或者完整回收。据了解,“长征三号”、“长征四号”运载火箭已经实现了这项技术。

  要保证太空安全,预警自然是必不可少,尤其是对于较大的碎片,地面雷达可以进行跟踪,从而在制定航天器运行轨道时采取避让的措施。

  都亨还透露,如今,各国都在试图作出突破的是关于空间碎片的捕捉技术。不过,他坦言,这项技术所需的投入和花费甚至可能高于卫星的发射,因此,国际间的责任分配显得尤为重要。

  此外,他还提到,该技术可能涉及各国军事领域的安全问题,毕竟,谁掌握了碎片捕捉技术,一定程度上也就具备了捕捉他国航天器的能力。这也使得这项技术的研发和应用变得格外敏感。(

  近日,该中心发布研究结果称,肇事者极有可能是中国2007年进行反卫星试验导致的太空碎片。不过,这一并没有确切证据的说法遭到了中国的质疑,俄罗斯对此也没有给出官方说法。

(责任编辑:王博轩 HT002)
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