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1厘米太空垃圾碎片是多少

發布時間: 2022-12-29 10:12:38

Ⅰ 什麼是太空垃圾

太空垃圾(Space debris 或 space junk)是圍繞地球軌道的無用人造物體。太空垃圾小到由人造衛星碎片、漆片、粉塵,大到整個火箭發動機構成。自2009年1月以來已有大量的太空垃圾在太空軌道中。由於高速的軌道碎片可對運轉的衛星造成極大損害,太空垃圾成為日益受到關注問題。2011年9月2日,歐洲航天局(ESA)公布了近地軌道區域的太空垃圾合成圖片。美國全國研究委員會9月1日公布報告稱,地球上空的太空垃圾數量已經達到「臨界點」。該委員會呼籲美國航天局(NASA)採取措施減緩太空垃圾的影響。
按照火箭科學家專業的說法叫做「軌道碎片」,不過一般人都將其稱為「太空垃圾」。別小看了這些零零碎碎的太空垃圾,據統計,直徑大於1厘米的空間碎片數量竟然超過11萬 太空垃圾電腦模擬圖
個,而大於1毫米的空間碎片超過三十萬個。驚訝有這么多的垃圾嗎?其實,歸根結底都是我們人類自己製造的。

Ⅱ 關於太空垃圾!

按照火箭科學家專業的說法叫做「軌道碎片」,不過一般人都將其稱為「太空垃圾」。別小看了這些零零碎碎的太空垃圾,據統計,直徑大於1厘米的空間碎片數量竟然超過11萬個,而大於1毫米的空間碎片超過三十萬個。驚訝有這么多的垃圾嗎?其實,歸根結底都是我們人類自己製造的。
編輯本段太空垃圾是什麼?
簡單來說,就是在人類探索宇宙的過程中,被有意無意地遺棄在宇宙空間的各種殘骸和廢物。
最近,NASA(美國國家航空航天局)憂心忡忡地公布:2005年1月17日,南極上空885公里,發生了一起看似偶然的「宇宙交通事故」——一塊31年前發射的,美國雷神火箭推進器遺棄物,與中國6年前發射的長征四號火箭CZ-4碎片相撞。這是一起典型的太空垃圾「宇宙交通肇事案」。
最早提出「太空垃圾」概念的是防空部隊的值班人員,國為監控宇宙空間的部門每天要監視5萬多個物體,太空垃圾常令他們迷惑。16年前,加拿大某氣象台宣布,發現了英仙星座附近有星體爆炸。後來才弄楚,這不過是一顆廢棄人造衛星在太陽光反射下造成的效果。另據俄報載,1987年,曾發生過因連接器擰不緊,「量子」艙無法同「和平」號對接的情況。當時,經驗豐富的地面控制中心認為,艙外肯定有物質干擾對接,於是派一個考察組上去檢查,結果發現那裡有一個金屬殘片。
60年代以前,沒人聽說過太空墜落物,但是自1973年以來,每年有數百塊太空垃圾墜落地球。謝天謝地,迄今尚未傷人。
編輯本段有多少太空垃圾?
太空垃圾的名目繁多:大的有已經「壽終正寢」,但仍在空間軌道兜圈子的衛星、空間站等航天器,被遺棄的運載火箭推進器殘骸;中等有意外爆炸形成的碎片,如1996年6月3日,美國一枚飛馬座火箭發生爆炸,共產生了約300000個危害性碎片;小的有一些零部件,如星箭分離用的爆炸螺栓、衛星包帶和彈簧等,還有宇航員「隨地亂扔」的垃圾,比如1965年,在美國首次太空行走過程中,宇航員愛德華失手丟掉了一隻手套(還好,一個月後,這只時速近28000公里,人類歷史上殺傷力最大的手套墜入大氣層燒毀);更多的則是極其微小的空間微粒,如航天器脫落的油漆顆粒等。
那麼在近地球軌道究竟有多少太空垃圾呢?有人估算,自開辟太空時代50年來,太空垃圾大約已有2.5萬塊。由於其中許多物體在進入大氣層時燒掉了,現在能夠看到的大約有9000件。而且,一個太空飛行器若在600公里的高空飛行,它將圍繞地球轉25-30年,如果它位於1000公里的高度,則可飛行到4001年,如果再高,它則幾乎會成為永恆的物體。如今,太空中這種「長壽」垃圾越來越多,清除將是極其艱難的。
編輯本段太空垃圾危害知多少?
自上世紀50年代開始進軍宇宙以來,人類已經發射了4千多次航天運載火箭。據不完全統計,太空中現有直徑大於10厘米的碎片9千多個,大於1.2厘米的有數十萬個,而漆片和固體推進劑塵粒等微小顆粒可能數以百萬計。
不要小看這些太空垃圾,由於飛行速度極快(6-7公里/秒),它們都蘊藏著巨大的殺傷力,一塊10克重的太空垃圾撞上衛星,相當於兩輛小汽車以100公里的時速迎面相撞——衛星會在瞬間被打穿或擊毀!試想,如果撞上的是載人宇宙飛船……
而且人類對太空垃圾的飛行軌道無法控制,只能粗略地預測。這些垃圾就像高速公路上那些無人駕駛,隨意亂開的汽車一樣,你不知道它什麼時候剎車,什麼時候變線。它們是宇宙交通事故最大的潛在「肇事者」,對於宇航員和飛行器來說都是巨大的威脅。
目前地球周圍的宇宙空間還算開闊,太空垃圾在太空中發生碰撞的概率很小,但一旦撞上,就是毀滅性的。更令航天專家頭疼的是「雪崩效應」——每一次撞擊並不能讓碎片互相湮滅,而是產生更多碎片,而每一個新的碎片又是一個新的碰撞危險源。如果有一天,等地球周圍被這些太空垃圾擠滿的時候,人類探索宇宙的道路該何去何從呢?
太空垃圾是人類在進行航天活動時遺棄在太空的各種物體和碎片,它們如人造衛星一般按一定的軌道環繞地球飛行,形成一條危險的垃圾帶。太空垃圾可分為三類:一是用現代雷達能夠監視和跟蹤的比較大的物體,主要有種種衛星、衛星保護罩及各種部件等,這類垃圾目前已達8000多個;二是體積小的物體,如發動機等在空間爆炸時產生的,其數量估計至少有幾百萬;三是核動力衛星及其產生的放射性碎片,到2000年,這類衛星送到地球軌道上的碎片達3噸。
1957年10月4日,前蘇聯成功地發射了第一顆人造地球衛星,揭開了人類空間時代的序幕,同時也為太空送去了第一批垃圾。當時,宇航員完成飛行任務,把衛星的裝載艙、備用艙、儀器設備及其他遺棄物都留在了衛星軌道上。此後,隨著人類太空史上的一次次壯舉,太空垃圾與日俱增。人類先後已將4000餘顆衛星送入太空,目前仍在正常運轉的僅有400餘顆,其餘的或墜毀於地球表面,或遺留在太空,成為太空垃圾。據統計,目前約有3000噸太空垃圾在繞地球飛奔,而其數量正以每年2%—5%的速度增加。科學家們預測:太空垃圾以此速度增加,將會導致災難性的連鎖碰撞事件發生,如此下去,到2300年,任何東西都無法進入太空軌道了。
太空垃圾給航天事業的發展帶來了隱患,它們成為人造衛星和軌道空間站的潛在殺手,使宇航員的安全受到嚴重威脅。要知道,太空垃圾是以宇宙速度運行的。一顆迎面而來的直徑為0.5毫米的金屬微粒,足以戳穿密封的飛行服;人們肉眼無法辨別的塵埃(如油漆細屑、塗料粉末)也能使宇航員殞命;一塊僅有阿司匹林葯片大的殘骸可將人造衛星撞成「殘廢」,可將造價上億美元的航天器送上絕路。在人類太空史上,太空垃圾造成的事故和災難屢見不鮮。1983年,美國太空梭「挑戰者」號與一塊直徑0.2毫米的塗料剝離物相撞,導致舷窗被損,只好停止飛行。前蘇聯的「禮炮—7」號軌道站也多次被此類「塵埃」損壞。1986年,「阿麗亞娜」號火箭進入軌道之後不久便爆炸,成為564塊10 厘米大小的殘骸和2300塊小碎片,這枚火箭的殘骸使兩顆日本通信衛星「命赴黃泉」!1991年9月15日,美國發射的「發現者」號太空梭差一點與前蘇聯的火箭殘骸相撞,當時「發現者」號與這個「不速之客」僅僅相距2.74千米,幸虧地球上的指揮系統及時發來警告信號,它才免於喪生。據計算,目前太空軌道上每個飛行物發生災難性碰撞事件的幾率為3.7%,發生非災難性撞擊事件的可能性為20%。以此計算,今後將每5—10年可能發生一次太空垃圾與航天器相撞事件,到2020年將達到2年一次。
太空垃圾不僅給航天事業帶來巨大隱患,而且還污染了宇宙空間,給人類帶來災難,尤其是核動力發動機脫落,會造成放射性污染。目前,美國和前蘇聯在空間的核反應堆中有1噸的鈾—235及其他核分離物。前蘇聯共發射31顆核動力偵察衛星,其中已有兩顆給地面帶來污染:1978年,「宇宙954」號大量放射性殘骸落入加拿大的斯克拉芬海;1983年,「宇宙1402」號的反應堆芯落入南大西洋。
編輯本段如何對付太空垃圾?
從法規上,主要是訂立規章,規范航天發射,盡量減少太空垃圾的產生。在技術上,所提出的措施則多種多樣。其中,一個要加強觀測,通過天文望遠鏡觀察太空垃圾,及時發出警報。但是,天文望遠鏡只能觀察到10厘米以上的垃圾,小的還看不到。為此,有的科學家提出給宇宙飛行器加上有陶瓷材料和高分子材料製成的盾牌,抵擋小垃圾的撞擊。另外,還有人提出,使用小衛星和離子火箭,緩慢接近垃圾,然後或是將其軌道改變或是摧毀它,以便減小威脅。
減少太空垃圾,歸結起來是「避、禁、減、清」
避:就是對太空垃圾進行嚴密監視與跟蹤,並採取有效的技術手段,使航天器及時避開太空垃圾。
禁:就是國際上制定有關法規,禁止在空間進行實驗和部署各種武器,限制發射核動力衛星,使空間成為為人類文明服務的和平空間。
減:就是發射航天器的國家應採取措施,盡量減少太空垃圾的增加。
清:就是發展太空垃圾清除技術,有些專家提出設想,運用激光的力量,使大塊垃圾首先改變運行軌道,然後將其氣化。
火箭末級,採取轉移軌道措施,使其返回大氣層燒毀;對已達到預定壽命的衛星,讓其獲得逃逸速度,遠離近地空間或轉用清除裝置進行清除。有些專家提出設想,運用激光的力量,使大塊垃圾首先改變運行軌道,然後將其氣化。
人類只有一個空間,隨著人類對太空環保的重視,太空垃圾必將得到治理,那時人類將重新獲得一個美麗而清潔的宇宙太空,宇宙遨遊將美麗而浪漫。
編輯本段太空環境亟須維護
一開始,空間站的人們沒有注意垃圾問題,專用的垃圾集裝箱裝滿後就通過艙口丟到太空。隨著時間的推移,科學家們開始關注近地球軌道的生態問題,決定不再向太空拋棄垃圾。在「和平」號空間站上,垃圾被裝袋保存著,待「進步」號貨運飛船到來後,將貨卸下來,把垃圾裝進去,於是這些垃圾就同貨運飛船一起在大氣層中燒掉。 據俄報載,美國「奮進」號太空梭直至現在還將廢棄品拋向太空。如此遲早有一天,人類要為自己在太空丟棄的各種垃圾承擔後果。
編輯本段高爾夫球:太空垃圾新品種
新華網:漂移在太空中的各色廢棄物,多年來已然累積成一片浩瀚的「垃圾海洋」,給航空飛行造成諸多隱患。為此,美國國家航空和航天局一向對國際空間站中航空垃圾的產生與處理十分謹慎。然而近日,原本嚴格的太空垃圾處理原則卻出現松動,原因只為一隻小小的高爾夫球。
國際空間站中的廢棄物如何處理,一直是美國國家航空和航天局謹慎面對的難題,任何要丟棄在太空的垃圾都要進行嚴格篩選。不過最近,國家航空和航天局忽然放寬政策——「打開後門,扔掉就是了」。
原來,這是國家航空和航天局給「太空高爾夫」開的「後門」。這樣一來,也許在不久的將來,高爾夫球將成為茫茫「太空垃圾海洋」中的新品種。
「元素21」是加拿大一家高爾夫球桿廠,為了使自己的品牌走向世界,該廠商不惜重金邀請俄羅斯宇航員米哈伊爾·秋林完成「太空一擊」的廣告宣傳。據英國《每日電訊報》19日報道,秋林在22日完成太空行走之後,將用該品牌球桿,在太空中揮出這記世上飛行時間最長的高爾夫球。
國家航空和航天局稱,秋林打出的這只高爾夫球會在太空軌道上飛行3天,然後在墜落大氣層時燃毀。不過,俄羅斯科學家認為,這只球可能要繞著地球轉3年之久。令人寬慰的是,有關專家已經表示,太空垃圾若與空間站相撞並造成損失,需要相當於重20噸卡車以每小時100英里(約161公里)的速度行駛時產生的能量,這只高爾夫球還不致有如此威力。
編輯本段太空垃圾已接近臨界引爆點
美國宇航局:50年太空開發給我們頭頂的天空留下大量垃圾:火箭推進器殘骸、人造衛星碎片、脫落的油漆,甚至一隻宇航員的手套。近日,美國宇航局(NASA)的科研人員稱,太空垃圾的臨界引爆點正在來臨。即使不再發射太空飛船,到2055年,由碰撞所產生的新碎片數量將超過落回地球和燃燒掉的碎片總數。
伯爾尼大學天文學院與歐洲航天局合作追蹤太空垃圾已經8年,其間,進行過多次太空碎片的測算。瑞士伯爾尼大學天文學院(Bern University's Astronomical Institute)教授Thomas Schildknecht和他的研究小組參與了對太空的監控。這個科研小組將安置在西班牙島嶼特納里夫(Tenerife)和伯爾尼附近的光學望遠鏡對准2萬~3.6萬公里的高空,對那裡的太空垃圾作搜索和監控。
歐洲航天局的模型顯示:有60多萬個直徑超過1厘米的太空垃圾以數千公里的時速圍繞著我們的星球橫沖直撞。美國空間監視網(Space Surveillance Network)對約1.2萬個直徑超過10厘米的碎片進行監控,但大多數的碎片物質還是沒有被觀察到。
科研人員指出,在低空軌道(2千公里高度以內)上,一個1厘米見方、速度為每秒15公里的微小碎片若撞上運行中的人造衛星,可能造成的破壞等同於一枚手榴彈的威力。
「在低空軌道,那裡有空間站和載人飛船。以國際空間站為例,人們認為,在今後10年內,它被太空垃圾嚴重撞擊的可能性達到50%。」Schildknecht說。
「如今還沒有像真空吸塵器之類能夠有力地清理太空垃圾的可行辦法。」Schildknecht表示,「因而國際上大多數努力將重點放在追蹤較大碎片上,以預防碰撞的發生,避免產生更多碎片。」
8年來,在伯爾尼和特納里夫,Schildknecht和他的科研小組與歐洲航天局(European Space Agency)合作,對在高空急速飛行的小碎片建立了清單。他們的調查結果用來幫助指導人造衛星穿過碎片地帶。Schildknecht說:「目前,每一兩個月,就有一個人造衛星被指引遠離飄浮著的太空垃圾的軌道。」
科研小組的另一部分工作則是提醒太空組織,更清醒地認識到環境問題到底有多嚴重。「這就像地球上的垃圾處理。我們碰到的是15年前產生的垃圾,當時人們還根本不曉得這回事。」Schildknecht說,「在某些高度上,如800至1000公里處,問題正變得越來越糟糕。因為那裡有許多人造衛星,隨著時間推移,它們也可能產生碎片。大多數碎片會逐漸落下,在進入大氣層之前,它們會聚集在較低的高度上。最大的問題並非是給地球造成的風險,而是對太空使命的危害。各太空機構對這一問題的認識不斷加強,並開始迫使商業組織遵守最低綱領。最終目標將是編制一套行業守則,以限制太空探測產生的碎片數量。」
但美國俄克拉荷馬州的Lottie Williams並不同意Schildknecht的看法。他是有史以來第一位,也是唯一一位被人造太空碎片擊中的人。1997年1月22日,她在塔爾薩的公園里散步時,被一個15厘米的金屬塊擊中肩部,這個金屬塊後被確認是1996年將一枚美國空軍衛星發射升天的Delta II火箭的燃料箱碎片。所幸的是,Williams並沒有受傷。

Ⅲ 大於1厘米的太空垃圾碎片有多少

地球軌道上共有14967塊大尺寸的太空垃圾,1-10厘米大小的太空垃圾超過20萬塊,1厘米以下的碎片超過1000萬塊,其最大製造者是美國和俄羅斯。

Ⅳ 太空垃圾是什麼

英文:spacetrash。按照火箭科學家專業的說法叫做「軌道碎片」,不過一般人都將其稱為「太空垃圾」。別小看了這些零零碎碎的太空垃圾,據統計,直徑大於1厘米的空間碎片數量竟然超過11萬個,而大於1毫米的空間碎片超過三十萬個。驚訝有這么多的垃圾嗎?其實,歸根結底都是我們人類自己製造的。太空垃圾就是在人類探索宇宙的過程中,被有意無意地遺棄在宇宙空間的各種殘骸和廢物。如:報廢的衛星,軌道器,火箭殘骸等等,漂浮在太空形成太空垃圾。太空垃圾完全是人為造成的,如何控制和消除這些垃圾是一個必須解決的問題。否則它們對各國的氣象衛星、通訊衛星可能造成很大的威脅和破壞!太空垃圾,是在人類探索宇宙的過程中,被有意無意地遺棄在宇宙空間的各種殘骸和廢物。太空垃圾的名目繁多:大的有已經「壽終正寢」,但仍在空間軌道兜圈子的衛星、空間站等航天器,被遺棄的運載火箭推進器殘骸;中等有意外爆炸形成的碎片。太空垃圾的來源包括:報廢的航天器及火箭殘骸、爆炸產生的碎片、一些零件、宇航員的生活垃圾以及人類太空活動掉落的空間微粒等。美國在1958年發射一顆命名為先鋒的衛星,成了最長尚存件的太空垃圾之一。除了進行航天任務時扔到太空的垃圾越來越多以外,已在太空的垃圾件數也會自行增多,即當脫離主體的火箭中還含有的剩餘燃料在太空爆炸時,便會生成無數個碎塊,形成更多的太空垃圾。調查表明,自開辟太空時代50年以來,太空垃圾大約已有2.5萬塊。由於其中許多物體在進入大氣層時燒掉了,現在能夠看到的大約有9000件。而且,一個太空飛行器若在600公里的高空飛行,它將圍繞地球轉25-30年,如果它位於1000公里的高度,則可飛行到4001年,如果再高,它則幾乎會成為永恆的物體。到2009年1月為止,太空中這種「長壽」垃圾越來越多,清除將是極其艱難的。一般來說,這些太空垃圾在大氣阻力的影響下會逐漸隕落,但是如果它的軌道很高,在1000千米以上,大氣阻力很小,那它能在軌道上存留數萬年甚至數百萬年。而且,目前大多數太空垃圾都處於比較高的高度上。到2009年1月為止,太空垃圾空間碎片總數已經超過4000萬個,總質量已達數百萬千克,大於10厘米。

產生原因

太空垃圾

簡單來說,就是在人類探索宇宙的過程中,被有意無意地遺棄在宇宙空間的各種殘骸和廢物。最近,NASA(美國國家航空航天局)憂心忡忡地公布:2005年1月17日,南極上空885公里,發生了一起看似偶然的「宇宙交通事故」——一塊31年前發射的,美國雷神火箭推進器遺棄物,與中國6年前發射的長征四號火箭CZ-4碎片相撞。這是一起典型的太空垃圾「宇宙交通肇事案」。最早提出「太空垃圾」概念的是防空部隊的值班人員,因為監控宇宙空間的部門每天要監視5萬多個物體,太空垃圾常令他們迷惑。16年前,加拿大某氣象台宣布,發現了英仙星座附近有星體爆炸。後來才弄清楚,這不過是一顆廢棄人造衛星在太陽光反射下造成的效果。另據俄報載,1987年,曾發生過因連接器擰不緊,「量子」艙無法同「和平」號對接的情況。當時,經驗豐富的地面控制中心認為,艙外肯定有物質干擾對接,於是派一個考察組上去檢查,結果發現那裡有一個金屬殘片。20世紀60年代以前,沒人聽說過太空墜落物,但是自1973年以來,每年有數百塊太空垃圾墜落地球。但由於其在經過大氣層與空氣產生的急劇摩擦使得這些垃圾在未通過大氣層時就自我燃燒殆盡,在大氣層的保護下就自我毀滅了。萬幸的是,迄今沒有大型的太空垃圾墜向地球,因此也尚未傷人。

Ⅳ 太空清潔工里太空垃圾的主要危害是什麼

>>太空垃圾的含義:簡單來說,就是在人類探索宇宙的過程中,被有意無意地遺棄在宇宙空間的各種殘骸和廢物。
1.造成「宇宙交通事故」。
2.影響人類觀測宇宙情況。
3.影響宇航飛行器對接。
4.有可能墜落地球造成人員傷亡、財產損失。
5.對運行在地球軌道上的衛星安全、太空梭以及國際空間站的安全構成威脅。
6.擾亂太空交通控制。
>>太空垃圾種類及數量:
太空垃圾的名目繁多:大的有已經「壽終正寢」,但仍在空間軌道兜圈子的衛星、空間站等航天器,被遺棄的運載火箭推進器殘骸;中等有意外爆炸形成的碎片;小的有一些零部件,如星箭分離用的爆炸螺栓、衛星包帶和彈簧等,還有宇航員「隨地亂扔」的垃圾;更多的則是極其微小的空間微粒,如航天器脫落的油漆顆粒等。

從法規上,主要是訂立規章,規范航天發射,盡量減少太空垃圾的產生。在技術上,所提出的措施則多種多樣。其中,一個要加強觀測,通過天文望遠鏡觀察太空垃圾,及時發出警報。但是,天文望遠鏡只能觀察到10厘米以上的垃圾,小的還看不到。為此,有的科學家提出給宇宙飛行器加上有陶瓷材料和高分子材料製成的盾牌,抵擋小垃圾的撞擊。另外,還有人提出,使用小衛星和離子火箭,緩慢接近垃圾,然後或是將其軌道改變或是摧毀它,以便減小威脅。
>>太空垃圾減少方法:
減少太空垃圾,歸結起來是「避、禁、減、清」
避:就是對太空垃圾進行嚴密監視與跟蹤,並採取有效的技術手段,使航天器及時避開太空垃圾。
禁:就是國際上制定有關法規,禁止在空間進行實驗和部署各種武器,限制發射核動力衛星,使空間成為為人類文明服務的和平空間。
減:就是發射航天器的國家應採取措施,盡量減少太空垃圾的增加。
清:就是發展太空垃圾清除技術,有些專家提出設想,運用激光的力量,使大塊垃圾首先改變運行軌道,然後將其氣化。
火箭末級,採取轉移軌道措施,使其返回大氣層燒毀;對已達到預定壽命的衛星,讓其獲得逃逸速度,遠離近地空間或轉用清除裝置進行清除。有些專家提出設想,運用激光的力量,使大塊垃圾首先改變運行軌道,然後將其氣化。
人類只有一個空間,隨著人類對太空環保的重視,太空垃圾必將得到治理,那時人類將重新獲得一個美麗而清潔的宇宙太空,宇宙遨遊將美麗而浪漫。

Ⅵ 太空碎片有多少

太空中飄飛著數不清的空間碎片 國際空間站於美國東部時間5日下午稱,中國於2007年進行的反衛星實驗造成的衛星碎片當天一度距離空間站只有6公里,站內3名宇航員一度研究是否要到俄羅斯的SOYUZ飛船中避難。據稱,2007年中國使用彈道導彈成功擊毀了已經退役的「風雲1C」,同時造成了約3000個碎片,直徑在15厘米左右。 美國航天局表示,「風雲1C」的碎片之前也曾發生過接近國際空間站的情況,空間站曾通過變軌躲避,但這次沒有足夠的時間採取變軌措施。 太空中,到底有多少這樣的碎片?而這些碎片又會給我們造成多大的破壞呢?記者采訪了紫金山天文台的專家。 1太空中,到底有多少這樣的碎片? 目前發現直徑10厘米以上碎片9600多個 空間碎片是人類空間活動的產物,包括完成任務的火箭箭體和衛星本體、火箭的噴射物、在執行航天任務過程中的拋棄物、空間物體之間的碰撞產生的碎塊等,是空間環境的主要污染源。 2004年,「中國科學院空間目標與碎片觀測研究中心」在紫金山天文台宣布成立。中心的常規任務是通過分布在中國國內的觀測台站,跟蹤觀測空間碎片,並為它們建立資料庫,並根據其軌道信息分析未來可能對我國航天器的具體影響。 雖然保持著對空間碎片的關注,但人類對它們卻並不完全了解,沒人能夠數清其確切數目。人類目前只能對直徑10厘米以上的碎片進行跟蹤監測,這類碎片目前共有9600多個。小於1厘米的碎片據估計有數千萬乃至數億,航天器根本無法避免與其相撞,只能通過加強自身的防護能力來應對。介於10厘米至1厘米之間的,約有數百萬個,既無法跟蹤也難於防護,被稱為「危險碎片」。 2衛星碎片「威力」到底有多大? 較大碎片會對航天器造成致命性危害 據介紹,如果這些「太空垃圾」越來越多,就會占據越來越多的軌道,會給在軌飛行器帶來危險。但是,紫金山天文台科普部部長張煬表示,「空間垃圾」帶來的破壞只在太空中,對地球並沒有明顯影響。 個頭不大的衛星碎片「威力」到底有多大?張煬介紹說,這些碎片產生之後,會一個個繼續在軌道上運行。「就相當於一個個小的衛星一樣。」張煬說,這些碎片速度會比較快,各種尺寸的碎片都會對航天器造成危害,微小碎片累積效應會改變元器件的性能,撞擊產生的等離子體會破壞航天器供電系統。較大碎片撞擊會使航天器破裂、爆炸、結構解體,危害是致命性的。 從理論上看,高的碎片可能會散布至距離地球上千公里的空域,低的可能到300—400公里以下。「碎片軌道距離越高,速度就會越快。一般來說,如果在300—400公里以下的碎片,速度可以達到每秒7公里左右。」張煬說。 3南京市民憑肉眼能看到碎片嗎? 可能看到太空中掉落的碎片 張煬說,我們在地球看到這些碎片的概率是相當低的。「空間碎片小的只有粉末那麼大,就算大的,直徑也只有幾十厘米左右。如果處在高空700—900公里以上,我們是根本看不到它的。」不過,張煬也表示,從太空中掉落下來的碎片可能會被我們看到。他介紹說:「在300—400公里以下的碎片,時間足夠長了之後,是會掉落下來的。」這些碎片在掉落的過程中,進入大氣層後速度會加快並且燃燒,就好像一道火光劃過天空。「不過,人們恐怕即便看到火光,也會誤認為是流星劃過。」 4空間碎片有辦法處理嗎? 人類目前只能「防」無法「治」 對於空間碎片,目前人們「只有招架之功,而無還手之力」,只能「防」無法「治」。美國的科學家曾想用一種激光炮轟擊碎片,但這可能會產生更多的微小碎片。有的說做一個大網去天上捕捉,有的建議發明一種粘力很強的衛星把碎片粘回來……很多類似的想法都在剛一提出就被立即否定了,目前科學家們對此束手無策。本報記者朱姝

Ⅶ 太空碎片的數量呈什麼數量增長

太空碎片數量呈指數級數量級增長。根據NASA的統計,地球軌道上有大約4000個運行中或報廢的人造衛星和火箭殘體,此外還有大約6000個可以看到並跟蹤的太空垃圾碎片;而直徑超過一厘米的太空垃圾,更多達20萬個。

這些物體大多數的運行速度,都在2萬公里/小時以上。運行在地球軌道上的這些物體無時無刻不對衛星本身的安全、太空梭以及國際空間站的安全構成威脅。

探測控制

大一些的太空碎片可以用監測導彈和間諜衛星的系統來進行監測。美國和前蘇聯的太空檢測網路已經登記了1萬個太空物體。每天大約有50個雷達、光學或光電感應器要對天空進行大約15萬次觀察,但是這一監測系統卻不能探測到小於10厘米的物體。

直到1984年,科學家才採取取樣調查的方法,對這些小物體進行了分析。而德國和美國的科學雷達可以探測到2毫米大小的物體。

盡管發射衛星的數量有所減少,監測技術也有所提高,但消除太空垃圾仍然是一個十分困難艱巨的課題。NASA、國防部和能源部正在研究一項計劃,在地面上用激光來去除太空中的小型垃圾。科學家提出如果人類不能積極地控制衛星的數量和消除太空垃圾,那麼人類在天空中也會像在地球上一樣缺少空間。

Ⅷ 最大的垃圾場,其實就在我們頭頂上,人類該如何清理太空垃圾

自從蘇聯發射人類第一顆人造衛星斯普特尼克1號以來,全世界各國一共執行了超過4000次的發射任務,產生了大量的太空垃圾。

太空垃圾又名空間碎片,通常有以下幾種:

首先是失效的航天器,一些衛星在完成任務後,如果能通過技術手段進入「墳墓軌道」,也就是位於地球同步軌道平均高度350公里以上,用來儲存廢棄航天器的軌道,或者進入地球大氣層燒毀更完美,如果沒有採取這些措施,它就會滯留在軌道上成為太空垃圾,而這種失效的航天器是往往也是最大的太空垃圾。

第二種是火箭末級,將衛星送入軌道的火箭末級,完成星箭分離後,一般會漂浮在軌道上,雖然已經完成任務,但箭上的推進劑、高壓氣、電池一般都還沒有用完,這些東西隨時會引發火箭爆炸,變成更多的空間碎片。

還有的是已經發生爆炸或者出現碰撞事物的失效航天器,1991年12月底,俄羅斯的一顆失效衛星,宇宙1934號,就撞上了本國另一顆衛星宇宙926號,釋放出大量碎片,前者一分為二,後者零碎到無法跟隨。

另外還有一些航天器上的脫落的部件、油漆片,甚至是航天員出艙時不小心弄丟的工具包,還有從太空垃圾艙口噴出的冷凍尿液,這些,都屬於太空垃圾。

太空垃圾也有分類,大於10厘米的一般稱為大碎片,尺寸在1~10厘米的是危險碎片,小於1厘米的是小碎片。

所有這些太空垃圾主要分布在 近地軌道、地球同步軌道 。根據2019年1月份歐空局的調查數據來看,目前太空中的打水漂已經超過 3.4萬 個,危險的碎片高達 90萬 個,小碎片可能有 幾千萬 個,並且這個數據還在增長中。



太空垃圾一般在近地軌道上是以每秒7-8公里速度運行,在地球靜止軌道上則是以每秒3公里的速度運行,與此同時,航天器也同樣在高速運行,據計算,一塊10克重的太空垃圾撞上衛星,就相當於兩輛100公里/小時的 汽車 相撞,衛星會在1.5秒內被打穿或者直接擊毀。

到目前為止,已經發生過很多因為太空垃圾而引發的事故了。

2009年,在西伯利亞凍土帶上方800公里的太空中,俄羅斯的退役通訊衛星宇宙2251號和承擔電話中繼任務的銥星33號親密接觸,猛烈地撞擊把兩顆衛星變成了2100塊碎片,衛星殘骸甚至擴展成了一朵碎片雲,每塊碎片都可以摧毀一顆價值連城的人造衛星,兩年後,國際空間站不得不移動來避開碰撞留下的水平,2012年,和空間站擦身而過的碎片最近只有120米。

像這樣的事件發生的概率是3.7%,以此計算,每5~10年就會發生一次太空垃圾與航天器相撞的事件,到2020年可以達到每2年一次。

NASA顧問唐納德·凱斯勒在1978年提出過一個名叫凱斯勒綜合征的理論,這個理論認為,當近地軌道上的太空垃圾多到一定程度後,人造衛星和航天器經常被撞擊,進而又產生更多太空垃圾,形成惡性循環,最後使得發射航天器的工作不得不停止。人類目前離「凱斯勒綜合征」越來越近了。

凱斯勒向人類發出這個警告後,NASA就立即成立了軌道碎片項目組,跟蹤宇宙垃圾,對大大小小的太空垃圾進行監測。

目前也有很多科學家提出了清除太空垃圾的構想, 要麼將空間碎片放入太空中位置不那麼重要的棄置區,要麼就是有控制地將太空垃圾推入地球大氣層中燒毀。

棄置區是什麼?我曾經看到一種構想是這樣的,在靠近拉格朗日點的地方,也就是一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點,處於這個點上的小物體,相對於兩個大物體能基本保持靜止。這個小物體,就是太空垃圾。將太空垃圾放到這里,建一個「垃圾球」怎麼樣?

當然最理想,成本相對來說沒這么高的,還是將太空垃圾推入大氣層中。最近,我國的天津大學研發出一種新型連續體仿生機器人,據說可以跟隨火箭升空捕捉太空垃圾,它的身形近似於大象鼻子和章魚觸角,柔軟可伸縮,又可以有力地抓取物品,在視野盲區,機器人可以利用安裝在末端的攝像頭,繞過障礙物對目標進行抓取,看起來有望成為一名太空「捕手」。

英國薩里航天中心想出了一種用「魚叉」捕獲太空碎片的方法,當捕捉的目標碎片處於1.5米外時,航天器會發射一個小型「魚叉」,以每小時70公里的速度擊穿碎片,然後將其拖到大氣層中燃燒。

歐空局現在已經確定了一項2025年清理太空的發射任務,這將是史上第一次捕獲並處理軌道上太空垃圾的任務,計劃是製造一種特殊的衛星,「清潔太空-1」,這種衛星會用爪子抓牢太空垃圾,把它護送到較低的軌道,兩者一同進入大氣層同歸於盡。

至於效果如何?讓我們一起期待一下這項計劃吧。

這里是宇宙天文館,歡迎留言談論。

Ⅸ 1厘米大小的太空碎片垃圾會對正在運行的航天器產生什麼影響

例如,大約有50萬塊1厘米至10厘米的碎片,還有1億多塊小於1厘米的碎片。這些碎片的存在嚴重影響了航天器的運行,包括國際空間站。空間碎片是由人類自己產生的。在美國和蘇聯的太空競賽期間,太空技術突飛猛進地發展,在軌道上留下了大量的廢物。

在動能方程中,速度的平方是一個非常大的數字,所以軌道上的物體有很大的能量,在每秒超過7公里的速度下,如果你撞到它們,後果將是可怕的。這樣的高速撞擊對航天器來說是毀滅性的,航天器沒有裝甲,它的一些設備和儀器都暴露在外面,一小塊碎片就可能是致命的。而航天器的儀器也很精密,足以承受這樣的打擊。例如,電影《地心引力》用極其逼真的特效描述了一顆俄羅斯衛星如何爆炸並產生大量的太空垃圾,在地球軌道上造成一系列的太空災難。

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Ⅹ 什麼是太空垃圾,人們為什麼這么關注

太空垃圾 主要是火箭推進級、助推器及其碎片。 人們關注是因為太容易引起後期發射的危害和其他航天器的飛行安全。

目前地球軌道上共有14863塊大塊太空垃圾,主要是火箭推進級、助推器及其碎片。其中三分之一的垃圾由俄羅斯和其他前蘇聯國家製造,共有5424塊,包括1427顆衛星(現役及報廢的)、3997塊火箭推進級、助推器及航天設備的殘骸。美國是第二大太空垃圾製造者,總數為4695塊,其中包括1067顆衛星和3628塊其他航天設備殘骸。美俄是最多的!
緊隨其後的太空垃圾製造者分別是法國(198塊)、印度(172塊)、歐洲航天局(90塊)等,其餘所有國家共製造了656塊太空垃圾。特別值得關注的是今年今年2月美國「銥-33」衛星和俄羅斯報廢的「宇宙-2251」衛星相撞產生了1000多塊碎片。相撞後最初形成的太空垃圾共有1158塊,其中俄衛星分裂成809塊,美國衛星分裂為349塊,截止到7月初仍有1120塊遺留在太空中,俄美雙方分別佔785塊和335塊。
近年來太空垃圾問題具有了系統性。如果說此前這些事故(類似衛星相撞)只是個別情況的話,那麼現在它們甚至不再被視為緊急事故,而且現在還有越來越多的航天器報廢。現在要談論的不應當是哪個國家遺留的垃圾多,而是應當如何應對其後果。
現在軌道上遺留的1-10厘米的太空垃圾共有20多萬塊,小於1厘米的碎片超過1000萬塊。太空垃圾主要集中在距離地面850-1500公里的太空,其中許多垃圾就在航天飛船和國際空間站周圍,形勢相當嚴峻。如果說600公里以下的太空垃圾隨後幾年就會進入大氣層並被焚毀的話,那麼800公里處的太空垃圾需要數十年才能自行銷毀,而1000公里或更高軌道上的垃圾則至少需要上百年時間。

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