美国卫星部分解体!36000公里外,产生大量太空垃圾威胁航天器

美国卫星在太空中部分解体!产生了大量的太空垃圾,威胁人类的航天器。

根据俄罗斯科学院应用数学研究所在当地时间9月10日发布的消息,美国的一颗卫星在太空中发生了部分解体。

该研究所的科学家介绍,这颗卫星是国际通信卫星组织(Intelsat)运营的美国Galaxy 11地球同步通信卫星。这颗卫星发射于1999年,二十多年来一直在地球静止轨道运行,其发射质量为4477千克,预计运行寿命为大约15年。

在这颗卫星升空之后,科学家发现其太阳能电池组存在问题,这对卫星的寿命会有一定的影响。在索赔1.3亿美元之后,美国将这颗卫星转移到了Intelsat。即便没有太阳能电池组的问题,这颗卫星也已经到寿命了。

但是,解体并不是人造卫星该有的结果。一般来说,如果卫星所处的轨道比较低的话,就会在大气层的作用下不断降低轨道,最终再入大气层,并在高速穿越的过程中焚毁;如果卫星云星宇比较高的轨道上,科技人员会利用其剩余的能量将卫星的轨道抬升,进入到所谓的坟场轨道。这个轨道足够高,死亡的卫星也不会威胁到人类的现役航天器。

至于像Galaxy 11这样位于同步轨道的卫星,在报废之后通常会留在36000公里的轨道上,并且能够在这个轨道上以“僵尸”的形态继续旋转几百甚至几千年的时间。它们的轨道是固定的,理论上也不会给其他航天器带来危险。

当然,理想很丰满,现实很骨感。尽管有这些理论上的措施,但在现实生活中,卫星产生垃圾的情况还是非常多的。根据俄罗斯科学院研究的说法,美国Galaxy 11卫星解体的原因尚未公布,但据推测可能是由于外壳、太阳辐射集线器或太阳能电池板的屏蔽真空隔热层老化导致的。

还有一种情况最为危险,那就是卫星之间的碰撞。

2021年3月,我国的云海一号02星就发生了解体事故。据美国方面的观测数据,他们一共检测到了21块直径在10~50厘米之间的碎片。直到今天,这颗人造卫星解体的原因还没有查清楚,但极有可能就是被太空垃圾撞击导致的。

卫星之间的碰撞说起来倒也没那么频繁,再上一次的卫星碰撞则是在2009年2月10日,当时美国铱星33与俄罗斯已报废的宇宙-2251卫星在西伯利亚上空发生相撞,这也是人类历史上首次卫星与卫星在太空中发生碰撞的事故。

美国宇航局的天文学家唐纳德·凯斯勒在1978年提出一旦卫星发生碰撞,将会产生大量的太空垃圾,进一步增加人类航天器遭遇事故的风险。如果太空垃圾越来越多,就可能发生下一次撞击,然后再产生新的碎片……这就是恶性循环,天文学上称之为凯斯勒综合症。

根据目前的观测,在地球上空正在运行的人造卫星超过2000颗,报废的卫星则有差不多3000颗。然而,直径超过10厘米的太空垃圾则多达34000块,更小一点的太空垃圾数以百万计。

在太空中,航天器的运行速度是非常快的。因此,即便是一块很小的太空垃圾,也有可能给人类航天器带来严重的破坏。就算是微型太空垃圾,搞不好也会刮坏航天器的某个涂层,导致严重的后果。

不管怎么说,航天器出问题了还能重新发射,但太空中还有航天员呀!到处乱飞的太空垃圾,对于航天员来说也是巨大的威胁。

统计数据表明,从1999年到2018年这20年时间里,国际空间站进行过25次紧急避障。虽然每一次避障时真正碰撞的风险并不高,但宇航员的生命是容不得半点马虎的,这些避障措施都是非常必要的。

我国空间站就更倒霉了,刚刚发射升空一年多,就紧急避障了2次,而且躲避的不是已经报废的卫星,而是正在运行的星链卫星。

马斯克的Space X公司,长期以来就以不负责任、耍无赖著称。

在2019年9月2日的时候,欧洲航天局发现其“风神”气象卫星和“星链44”卫星有碰撞的风险,于是联系了Space X公司。没想到,后者完全不予理睬,欧洲航天局无奈之下只能哑巴吃黄连,自己改变轨道。

还有2021年4月,同样是马斯克的星链卫星,差点和最大的竞争对手OneWeb的卫星碰撞。和上一次一样,马斯克的公司再一次选择了岿然不动,逼迫对方改变轨道。毕竟他们一天就能生产6颗星链卫星,每一颗造价仅80万美元,就算报废了也不会心疼。

人类航天史已经发展了几十年了,才只出现过一次确定的卫星碰撞事件;马斯克的公司才开了20年,就凭着一己之力险些造成4次航天器碰撞事故……

不仅如此,今年3月4日的时候,天文学家观测了一次人类航天器失控后坠毁在月球表面的景象。据推测,这个航天器很可能来自马斯克的Space X公司。

2015年2月的时候,该公司的猎鹰九号重型火箭将美国国家海洋和大气管理局(NOAA)送上太空,其二级火箭则失去控制,成为了一块4吨重的太空垃圾,一直在太空之中飘荡。至于马斯克的火箭残骸坠毁在地球上,险些砸到人的新闻,我们也已经说过多次了,今天不再赘述。

联合国曾经提出过一项要求,那就是各个航天公司要负起自己的责任,在自己的卫星任务完成的25年之后从轨道上移除卫星。目前也有国家进行类似的技术研发,但实施起来谈何容易?不仅如此,有些情况,卫星的报废是出乎预料的,这就更难回收了。

就比如这一次美国的解体的卫星,产生的碎片是很难回收的,目前天文学家能做的也只是密切关注其动向,防止造成破坏。

看样子,人类确实需要尽快发展回收卫星和太空垃圾的技术,如果拖得太久,一旦凯斯勒综合症真的出现,到时候再采取行动,恐怕就来不及了。

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页面更新:2024-04-12

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