從地球到太空垃圾

關于太空垃圾

第一次與太空接觸是在 1957 年，當時第一顆人造衛(wèi)星被送入軌道。這對人類來說是一個重要的時刻。當送入軌道的衛(wèi)星數(shù)量和發(fā)射的火箭數(shù)量增加時，它變得更大。這一切都太棒了。直到人們意識到所有這些重要時刻都會產(chǎn)生后果，并且可能會影響很多事情。

你有沒有想過宇宙飛船里的廢物發(fā)生了什么，或者丟失的火箭的所有遺骸都去了哪里？好吧，它并沒有走得太遠。隨著 Sputnik1 的發(fā)射，太空垃圾在太空時代開始后就開始累積。隨著發(fā)射次數(shù)的增加，碰撞的風險也開始增加。讓我們來看看這些風險以及我們如何減輕它們！

什么是太空垃圾？

太空垃圾，也稱為太空碎片或太空垃圾，是所有被送入太空但目前未使用或沒有任何有用功能的人造物品。 空間碎片可能是由于航天器發(fā)射而有意釋放的航天器的一部分，也可能是從火箭機身無意中釋放出來的，例如油漆斑點，可能是由于碰撞或爆炸、衛(wèi)星死亡、航天器拋出的廢物、以及更多。空間碎片是一個日益嚴重的問題。由于它的速度，即使是少量的廢物也是非常有害的。如果它擊中另一個物體或正在工作的衛(wèi)星，就會發(fā)生爆炸并出現(xiàn)新的廢物云。

較低軌道上的碎片通常會在幾年后返回大氣層，并且大部分會在到達地面之前燃燒殆盡。但是海拔越高，物體離開地球軌道所需的時間就越長，將近數(shù)百或數(shù)千年或更長時間。

據(jù)歐空局稱，有近 1.3 億個 1 毫米到 10 厘米的物體和 3.4 萬個大于 10 厘米的物體圍繞地球軌道運行。正如美國宇航局所說，所有環(huán)繞地球運行的太空碎片都超過了 8,000 噸。它們的速度為 7 到 8 公里/秒。雖然，它可能會因另一個物體的撞擊而增加到 10 公里/秒甚至 15 公里/秒。因此，即使是最小的空間碎片的碰撞也會帶來很大的風險。

太空垃圾有哪些危害？

太空垃圾碰撞的風險每天都在變得越來越嚴重。尤其是這些時候，由于衛(wèi)星數(shù)量眾多。根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫，目前有 3,372 顆運行中的衛(wèi)星環(huán)繞地球運行。太空垃圾不僅對運行中的衛(wèi)星很危險，對航天器甚至在軌的人類也很危險。小的可以擊中衛(wèi)星或火箭并損壞它們。但較大的可能會造成碰撞并導致更多的空間碎片發(fā)生。這也稱為凱斯勒綜合癥或凱斯勒效應。

美國宇航局的科學家唐納德凱斯勒描述了一種多米諾骨牌效應場景，碰撞產(chǎn)生的碎片會導致進一步的碰撞，每一次碰撞都會產(chǎn)生更多的碎片和更多的破壞，直到在軌道上沒有留下任何東西。盡管兩個 10 厘米或更大的物體碰撞的概率非常低，但它永遠不會為零。2009 年，一顆運行中的衛(wèi)星與一顆失效的衛(wèi)星相撞，將其摧毀并造成更多碎片環(huán)繞地球。

可以對太空碎片做些什么？

在高科技廢物管理方法的幫助下，我們必須開始收集地球軌道上的碎片。

如何防止產(chǎn)生新的太空垃圾？

為了防止更大的撞擊，航天器由兩層外涂層制成，以保護它們免受小物體的傷害。當廢物撞擊航天器時，第一次接觸將是第一層。沖擊將被第二層吸收，加壓內部，包括宇航員，不會受到損壞，防止碰撞的另一種方法是不斷機動以清除大于 10 厘米的廢物。

如何收集太空碎片？

現(xiàn)在清除空間碎片的最簡單方法之一是改變它們的軌道，讓它們在控制下進入地球大氣層，在那里它們將在上層燃燒。 

在不久的將來，隨著技術的創(chuàng)新，收集太空垃圾將變得更加容易。清除空間碎片的一種方法是用網(wǎng)、魚叉或機械臂捕捉并移動它們。另一個想法是基于使用一個巨大的電磁鐵。這種磁鐵可以將太空垃圾推入地球大氣層。其他方法是用激光衛(wèi)星摧毀太空碎片，用航天器將它們推出地球軌道，使用太陽能網(wǎng)阻止更大的碎片。