太空碎片多少厘米

A. 最大的垃圾场，其实就在我们头顶上，人类该如何清理太空垃圾

自从苏联发射人类第一颗人造卫星斯普特尼克1号以来，全世界各国一共执行了超过4000次的发射任务，产生了大量的太空垃圾。

太空垃圾又名空间碎片，通常有以下几种：

首先是失效的航天器，一些卫星在完成任务后，如果能通过技术手段进入“坟墓轨道”，也就是位于地球同步轨道平均高度350公里以上，用来储存废弃航天器的轨道，或者进入地球大气层烧毁更完美，如果没有采取这些措施，它就会滞留在轨道上成为太空垃圾，而这种失效的航天器是往往也是最大的太空垃圾。

第二种是火箭末级，将卫星送入轨道的火箭末级，完成星箭分离后，一般会漂浮在轨道上，虽然已经完成任务，但箭上的推进剂、高压气、电池一般都还没有用完，这些东西随时会引发火箭爆炸，变成更多的空间碎片。

还有的是已经发生爆炸或者出现碰撞事物的失效航天器，1991年12月底，俄罗斯的一颗失效卫星，宇宙1934号，就撞上了本国另一颗卫星宇宙926号，释放出大量碎片，前者一分为二，后者零碎到无法跟随。

另外还有一些航天器上的脱落的部件、油漆片，甚至是航天员出舱时不小心弄丢的工具包，还有从太空垃圾舱口喷出的冷冻尿液，这些，都属于太空垃圾。

太空垃圾也有分类，大于10厘米的一般称为大碎片，尺寸在1~10厘米的是危险碎片，小于1厘米的是小碎片。

所有这些太空垃圾主要分布在 近地轨道、地球同步轨道 。根据2019年1月份欧空局的调查数据来看，目前太空中的打水漂已经超过 3.4万 个，危险的碎片高达 90万 个，小碎片可能有 几千万 个，并且这个数据还在增长中。

太空垃圾一般在近地轨道上是以每秒7-8公里速度运行，在地球静止轨道上则是以每秒3公里的速度运行，与此同时，航天器也同样在高速运行，据计算，一块10克重的太空垃圾撞上卫星，就相当于两辆100公里/小时的 汽车 相撞，卫星会在1.5秒内被打穿或者直接击毁。

到目前为止，已经发生过很多因为太空垃圾而引发的事故了。

2009年，在西伯利亚冻土带上方800公里的太空中，俄罗斯的退役通讯卫星宇宙2251号和承担电话中继任务的铱星33号亲密接触，猛烈地撞击把两颗卫星变成了2100块碎片，卫星残骸甚至扩展成了一朵碎片云，每块碎片都可以摧毁一颗价值连城的人造卫星，两年后，国际空间站不得不移动来避开碰撞留下的水平，2012年，和空间站擦身而过的碎片最近只有120米。

像这样的事件发生的概率是3.7%，以此计算，每5~10年就会发生一次太空垃圾与航天器相撞的事件，到2020年可以达到每2年一次。

NASA顾问唐纳德·凯斯勒在1978年提出过一个名叫凯斯勒综合征的理论，这个理论认为，当近地轨道上的太空垃圾多到一定程度后，人造卫星和航天器经常被撞击，进而又产生更多太空垃圾，形成恶性循环，最后使得发射航天器的工作不得不停止。人类目前离“凯斯勒综合征”越来越近了。

凯斯勒向人类发出这个警告后，NASA就立即成立了轨道碎片项目组，跟踪宇宙垃圾，对大大小小的太空垃圾进行监测。

目前也有很多科学家提出了清除太空垃圾的构想， 要么将空间碎片放入太空中位置不那么重要的弃置区，要么就是有控制地将太空垃圾推入地球大气层中烧毁。

弃置区是什么？我曾经看到一种构想是这样的，在靠近拉格朗日点的地方，也就是一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点，处于这个点上的小物体，相对于两个大物体能基本保持静止。这个小物体，就是太空垃圾。将太空垃圾放到这里，建一个“垃圾球”怎么样？

当然最理想，成本相对来说没这么高的，还是将太空垃圾推入大气层中。最近，我国的天津大学研发出一种新型连续体仿生机器人，据说可以跟随火箭升空捕捉太空垃圾，它的身形近似于大象鼻子和章鱼触角，柔软可伸缩，又可以有力地抓取物品，在视野盲区，机器人可以利用安装在末端的摄像头，绕过障碍物对目标进行抓取，看起来有望成为一名太空“捕手”。

英国萨里航天中心想出了一种用“鱼叉”捕获太空碎片的方法，当捕捉的目标碎片处于1.5米外时，航天器会发射一个小型“鱼叉”，以每小时70公里的速度击穿碎片，然后将其拖到大气层中燃烧。

欧空局现在已经确定了一项2025年清理太空的发射任务，这将是史上第一次捕获并处理轨道上太空垃圾的任务，计划是制造一种特殊的卫星，“清洁太空-1”，这种卫星会用爪子抓牢太空垃圾，把它护送到较低的轨道，两者一同进入大气层同归于尽。

至于效果如何？让我们一起期待一下这项计划吧。

这里是宇宙天文馆，欢迎留言谈论。

B. 太空安全对哪些领域有影响吗

太空安全对以下这些领域有影响。

1、太空领域及其相关太空技术已经成为权力政治追逐的对象，各国竞相争夺，由是太空安全问题日趋严重：卫星频轨资源短缺，尤其是地球静止轨道越来越稀缺；太空碎片越来越多，影响航天器进出太空，以及在轨运行。

2、太空军事化、武器化越来越明显，不仅严重影响卫星在轨运行，而且严重影响国际战略的稳定与平衡。为解决太空安全问题，需要国际社会从技术、法律等方面入手，拓宽卫星频轨资源，公平的分配、利用频轨资源；切实减缓太空碎片；防止太空武器化等。

3、政治军事文化科技。载人航天事业是人类历史上最为复杂的系统工程之它的发展取决于整个科技水平的发展。同时，它也影响这整个现代科学技术领域的发展，同时对于现代科学技术的各个领域提出了新的发展要求，从而可促进和推动整个科学技术的发展。

4、据美国公布的数据，目前太空有22000个直径大于10厘米的碎片，而直径较小的碎片则数以百万计甚至亿计。太空碎片数量庞大，增加了相互碰撞的几率，并导致产生更多的碎片，直接威胁到航天器的安全，影响到人类探索与利用太空的活动。

C. 目前直径大于10厘米的太空碎片有多少个

22000个

据美国公布的数据，目前太空有22000个直径大于10厘米的碎片，而直径较小的碎片则数以百万计甚至亿计。

近半个多世纪以来，人类对太空的探索取得了飞速发展。但在太空事务管理方面，国际社会的行动相对滞后。冷战时期形成的处理太空事务的五个国际条约，即1967年的《外层空间条约》、1968年的《营救协定》、1972年的《责任公约》、1976年的《登记公约》和1984年的《月球协定》，强调要把太空作为“全球公地”，要以国际合作来确保太空安全，但它们是以软法形式出现的，对国际太空行动体没有强制性约束，从而留下了安全隐患。随着科技进步，越来越多的国家和行为体走向太空。根据相关数据，世界上现有12个行为体可以独立发射卫星，约60个行为体在太空拥有约1100颗航天器。航天器日益增多导致出现太空“公地悲剧”现象。 其一，太空碎片增多，威胁着太空环境安全。据美国公布的数据，目前太空有22000个直径大于10厘米的碎片，而直径较小的碎片则数以百万计甚至亿计。太空碎片数量庞大，增加了相互碰撞的几率，并导致产生更多的碎片，直接威胁到航天器的安全，影响到人类探索与利用太空的活动。美国国家研究委员会(National Research Council)2011年9月公布的一份报告指出，经过计算机模拟，现在太空轨道垃圾的数量已经处于“临界点”(tipping point)，“增加了航天器失效的风险”。

其二，频谱资源紧张，国际争夺日益激烈。无线电频谱资源理论上讲是无穷的，但限于技术发展水平，人类目前所能利用的频率上限为400GHz，而且实际操作中还无法有效使用到这个频率上限，目前人造卫星所使用的频率都低于60GHz。频谱可用资源紧张引发了国际太空行为体对它的争夺，其中对低于3GHz 频率段的争夺比较激烈，对7GHz-8GHz频率段的争夺非常激烈，因为该范围的频率多为地球同步轨道卫星所用。 其三，轨道资源紧张，“抢轨”导致诸多安全事故。太空虽然辽阔“无边”，但并不能无限度地容纳卫星，尤其是在距离地球36000公里远的地球同步轨道上。由于该轨道的唯一性，“同步卫星的‘定点’已经成了稀缺资源，引发了国家之间以及一国的不同部门之间的竞争”。为争取更多、更好的轨道资源，尤其是地球同步轨道资源，一些国家向国际电信联盟申请了大量卫星频率和轨道资源，结果出现了“纸面卫星”(paper satellites)现象，即这些国家名义上占有了许多频率和轨道，而实际上根本不可能在国际电信联盟规定的5年期限内把卫星发射升空。此外，轨道资源紧张还引发了另外两个重大安全问题。一个是无线电频率干扰，太空数据协会(Space Data Association，SDA)2012年2月的一份报告指出，相邻卫星之间的频率相互干扰已成为无线电干扰的主要原因。另一个问题是卫星相撞，2009年2月俄美两国的卫星发生碰撞，这是世界历史上首次卫星相撞事故。

其四，太空军事化与武器化构成了太空安全的最大威胁。太空军事化与武器化已经成为不争的事实，各国卫星被广泛用于军事目的，用来支持与强化本国的军事作战能力。美国为谋取太空霸权，利用现行国际太空法律及相关军控条约的漏洞，大力研发、试验和部署太空武器，并组建天军。其他国家为应对美国的太空霸权，在国际社会无法达成新的太空军控协议的情况下，也在发展太空军备。如印度明确提出了要部署反卫星武器，“旨在对低轨道(距离地球表面2000公里)及静止轨道卫星进行电子及物理破坏”。太空军事化与武器化已严重威胁到全球战略安全与稳定。事实上，太空技术的出现正是源于一些国家在核武器方面的竞争。 上述涉及太空安全的四个方面问题并非是同质的，前三个问题在一定程度上呈现出“自然”性特征，而第四个问题则完全表现出“人为”性特征。“自然”性特征的问题可以通过技术发展来解决，而“人为”性特征问题涉及国际政治斗争，是一个比较难以解决的问题。目前，太空安全的“自然”性问题与“人为”性问题交织在一起，使太空安全问题日益复杂化。

D. 太空碎片目前直径大于十厘米的太空碎片有多少个

太空碎片一般称为太空垃圾。
太空垃圾包括废弃的推进器、发射过程中脱落的组件、人造卫星碎片、漆片、粉尘，以及整个飞船残骸等。
太空碎片的数量无法确定，但科学家估计，目前直径大于10厘米的太空碎片不少于2万个。如果加上更小的一些碎片，太空垃圾的总数估计超过30万个。

E. 太空碎片数量呈什么数量级增长

太空碎片数量呈指数级数量级增长。

自上世纪20世纪50年代进军宇宙以来，人类已经发射了四千多次航天运载火箭。据不完全统计，在太空中毫米级以上的空间碎片数以亿计，总数量达到几千吨，而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒个能数以百万计。

截止2018年有，22000个据美国公布的数据，目前太空有22000个直径大于10厘米的碎片，而直径较小的碎片则数以百万计甚至亿计。

太空碎片数量庞大，增加了相互碰撞的几率，并导致产生更多的碎片，直接威胁到航天器的安全，影响到人类探索与利用太空的活动。

美国国家研究委员会(National Research Council)2011年9月公布的一份报告指出，经过计算机模拟，现在太空轨道垃圾的数量已经处于“临界点”(tipping point)，“增加了航天器失效的风险”。

太空碎片数量的危害：

太空碎片若与运作中的人造卫星、载人飞船或国际空间站相撞，会危及到设备甚至宇航员的生命，据计算一块直径为10厘米的太空垃圾就可以将航天器完全摧毁，数毫米大小的太空垃圾就有可能使它们无法继续工作。

F. 1厘米大小的太空碎片垃圾会对正在运行的航天器产生什么影响

例如，大约有50万块1厘米至10厘米的碎片，还有1亿多块小于1厘米的碎片。这些碎片的存在严重影响了航天器的运行，包括国际空间站。空间碎片是由人类自己产生的。在美国和苏联的太空竞赛期间，太空技术突飞猛进地发展，在轨道上留下了大量的废物。

在动能方程中，速度的平方是一个非常大的数字，所以轨道上的物体有很大的能量，在每秒超过7公里的速度下，如果你撞到它们，后果将是可怕的。这样的高速撞击对航天器来说是毁灭性的，航天器没有装甲，它的一些设备和仪器都暴露在外面，一小块碎片就可能是致命的。而航天器的仪器也很精密，足以承受这样的打击。例如，电影《地心引力》用极其逼真的特效描述了一颗俄罗斯卫星如何爆炸并产生大量的太空垃圾，在地球轨道上造成一系列的太空灾难。

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G. 太空碎片目前大于10厘米的有多少

22000个。

截止2018年，据美国公布的数据，目前太空有22000个直径大于10厘米的碎片，而直径较小的碎片则数以百万计甚至亿计。

太空碎片数量庞大，增加了相互碰撞的几率，并导致产生更多的碎片，直接威胁到航天器的安全，影响到人类探索与利用太空的活动。

美国国家研究委员会(National Research Council)2011年9月公布的一份报告指出，经过计算机模拟，现在太空轨道垃圾的数量已经处于“临界点”(tipping point)，“增加了航天器失效的风险”。

太空法

太空法是关于规范人类在太空活动的系列国际法的统称，也是世界各国所普遍接受的作为对其和其公民在外层空间和其他星球上的活动作出规范的具有强制性的国际法规。

以上内容参考网络——太空法

H. 它是人类太空梦想的附属品，太空碎片问题日趋严重，我们该怎么做

首先我们来看一组数字：

从1957年太空时代开始以来的火箭发射次数：约5560（不含故障）

进入地球轨道的卫星数量：约9600颗

仍在太空中的卫星数量：约5500颗

仍在运行中的卫星数量：约2300颗

全球太空监视网络定期跟踪并保存在其目录中的碎片物体数量：约22300个

破碎、爆炸、碰撞或导致卫星破碎的异常事件次数：超过500次

地球轨道上所有人造物体的总质量：超过8800吨

通过统计模型估计的在轨碎片物体数量：

有34000个大于10厘米的物体

有90万物体的尺寸大于1厘米但是小于10厘米

有1.28亿个物体，处于1毫米到1厘米之间的尺寸

最近，我在思考太空碎片对人类的影响，看了上面的数据，相信大家与我一样，非常震惊。有非常多的碎片正在地球轨道以很快的速度飞越，这些碎片可能像棒球一样大，也可能像螺丝钉一样小。我们无法控制它们，更无法把它们集中起来。随着时间的流逝，它们可能会自行回到地球的大气层中，大部分太空碎片都会，但是在这之前我们不能无动于衷。

随着1957年苏联人造卫星的发射，人类开始了新的太空时代。这是人类的新纪元，可是在人类追逐太空梦想的时候，一个问题随着时间增加也越来越明显起来。不活动的卫星，运载火箭的上层，火箭分离中遗留下来的废弃碎片，甚至是一些冻结的小冰晶和微小的油漆斑点都会在地球轨道上高速运行。而且更关键的是，无论多么小的太空碎片，当一块与另一块碰撞时，就会释放出更多碎片。在未来，太空碎片的数量只可能增加，太空碎片重入大气层的速度远远比不上人类太空任务的进展速度。

轨道上有数以亿计的1厘米左右大小的太空碎片，它们在低地球轨道上会以每秒7公里的速度飞越。在这样的速度下，就算是一小团从火箭剥落的油漆也会造成重大问题，威胁空间站和卫星的运行。这样速度的太空碎片不仅会直接击穿诸如空间站太阳能电池结构或宇航员居住模块等关键部件，更重要的问题是两块太空碎片相撞还会产生数百甚至上千块新的太空碎片。

在过去的五十年中，平均每天都有几块碎片会落到地球上，大部分碎片在到达地面之前都会在大气层中燃烧殆尽，而其他的没有被完全燃烧的碎片经常会落入海洋中，这是因为海洋约占地球表面的70％。所以我们从科学家的模型报告中得知，目前还没有发现什么太空碎片造成了重大损失。

可以说人类追逐太空梦想的附属品就是太空碎片，我经常想到一个问题，人类已经污染了地球，难道还要污染太空轨道环境，月球甚至火星吗？现在看来事实确实是这样的，月球表面也有180多吨的太空碎片，和地球轨道一样，这些碎片也都是卫星或者一些航天器的产物。实现太空梦想最关键的一点就是可持续发展，如果太空轨道有太多碎片，那未来我们的卫星和火箭还怎么运行？

我们不能让这样的事情发生，所以一些国家创建了一个太空轨道监视网络。现在的一些地面望远镜也会跟踪较大块的太空碎片，以免与正在运行的卫星或飞船相撞，较大的太空碎片如果撞击航天器带来的效果是毁灭性的。未来会有更多全天候观察太空碎片的地面望远镜，许多国家也会针对太空碎片问题达成共识。

有科学家根据目前的发射频率绘制了未来200年的太空碎片模型，在未来的200年里，如果按照现在的发射频率，直径超过20厘米的碎片将增加1.5倍，10厘米到20厘米之间的太空碎片将增加3.2倍，小于10厘米的碎片将增长13到20倍。越小的碎片，成长的倍数更高，更糟糕的是未来的太空发射任务不会按照现在的频率，太空任务只会更多。

我们现在不能停止发射任务，因为随着碎片之间的级联效应不断加剧，整个轨道碎片的数量还是会继续增长。另外我们也越来越依赖于上方不断增加的卫星群。它们不仅对科学来说是无价的，对于通讯，导航，天气预报等等生活应用也做出了很大的贡献。因此，我们只有一个办法，那就是可以主动清除太空碎片，而不仅仅是观察预测太空碎片的轨道，然后让卫星避开。

在清除太空碎片方面，科学家们有很多不同的方法，我们会从现实出发，来看科学家们的“清理艺术”。首先我们将要看到的是一个在2024年开始执行的任务ClearSpace-1，ClearSpace-1是一个很有趣的任务。该任务由欧洲宇航局资助，欧洲宇航局与一家初创公司合作，目的是帮助建立一个新的航天市场，进行轨道卫星维修以及太空碎片的清除任务。

ClearSpace-1任务的目标是乘坐Vega火箭进入轨道，然后其自身携带的定位系统和太空碎片数据库会让ClearSpace航天器寻找到距离最近的太空碎片。接近太空碎片后，欧洲宇航局会像ClearSpace航天器发送指令，使用其四个机械臂结构“抱住”太空碎片，之后ClearSpace会跟随太空碎片一起进入大气层，一起被烧毁。

在未来几年中，卫星的数量将增加一个数量级，多个巨型互联网卫星阵列将会在地球的不同轨道上运行，这些卫星不仅会处于危险之中，而且这些卫星也会成为一个危险。很明显，需要更多太空碎片清理计划才能保持轨道的整洁。

除了拥抱太空碎片同生死的ClearSpace-1航天器之外，英国的科学家们也想到了一个帮助太空碎片重入大气层的方法。科学家们已经用航天器发射了两颗模拟太空碎片，之后航天器会发射一种网结构的航天器捕获太空碎片，捕获太空碎片之后，这颗卫星会发射一种结构，推动改变模拟太空碎片的轨道并重入大气层。这是一颗名为RemoveDEBRIS的航天器，这颗卫星和ClearSpace一样，也拥有推进系统。

其实单纯使用网结构也可以帮助太空碎片降低行进速度，减少它的威胁性，但是为了解决根本问题，科学家们改变了原来只捕获不重入大气的计划。虽然未来ClearSpace可以更加小型化，节约成本，但是其实RemoveDEBRIS的这种网或者助推结构的成本是较低的，成本低廉也会帮助该计划早日大规模使用。

我们看到的这两种方案其实都已经经过了测试，看起来很简单，但是实际上这些清洁工卫星是麻雀虽小，五脏俱全。未来RemoveDEBRIS系统会在距地球300公里以上的地方工作，它的第一个任务将着手捕获一颗小卫星。RemoveDEBRIS具有深度视觉摄像头，这颗摄像头可以捕获高速物体，还可以以更快速度绘制太空碎片的模型并传回地球，它还可以在0.3秒的时间内发射网结构。

如果进一步测试同样成功，那么RemoveDEBRIS和ClearSpace将成为未来非常有前景的太空碎片清理任务之一。现在太空 探索 的主要服务覆盖面还是不够广，目前只有发射业务，载人航天业务和互联网卫星架设等几个。未来会有更多的负责清理太空碎片的卫星进入太空执行任务，清理太空碎片在未来也许会成为太空 探索 领域的主营服务之一。

展望未来，随着科学技术的不断发展，会有更多的轨道清理技术出现，比如基于激光卫星的太空碎片清理技术。激光卫星可以利用其自带的推进引擎，在靠近太空碎片的时候使用激光直接融毁太空碎片。激光卫星与武装军事卫星是不一样的，在激光的参数方面会有严格限制，在观察高速物体方面也会有差距，而且激光卫星也不会有类似热成像的功能。

未来的太空任务会越来越多，随着太空发射任务越来越频繁，一些太空公司也注意到了太空碎片的问题。所以一些公司的卫星会配备额外的推进引擎，平时这些引擎是不会工作的，但是等到卫星寿终正寝之后，单独的电源管理系统就会运作，帮助霍尔引擎加速卫星重入大气层进行自毁操作。

主动消除太空碎片是未来的趋势，但是一些企业的责任心更重要，地球轨道其实也可以被当做地球的一部分，污染了轨道就是污染了地球。未来太空企业的责任心可以帮助太空碎片清理公司着眼更长远的未来，他们不用为地球轨道担心，而是需要为火星轨道碎片担心。我突然想到了卡西尼号土星探测器，卡西尼号土星探测器在任务结束后向土星大气坠落，被销毁在了土星的大气层中。这是因为航天器上可能携带的生命会污染土星轨道，也是为了土星轨道的整洁。

科学的进步与发展，更需要的是人类的责任心与长远目光。

I. 太空的安全威胁有哪些

1.航天器2.太空环境3.太空人员

4.航空器5.太空设施