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科学家开发太空垃圾清理技术 让卫星自毁(组图)

来源:大洋网-信息时报
2011年10月17日04:38
太空垃圾比砸头更可怕的是……
“终结绳索”太空垃圾清理技术可让卫星降低高度坠入大气层燃烧。
太空垃圾比砸头更可怕的是……
美国“长期探索航天器”通过受到的垃圾颗粒撞击,收集太空垃圾的信息。
太空垃圾比砸头更可怕的是……
太空垃圾在“和平号”太空站的太阳能板上留下斑驳的创痕。
“立方帆”纳米级卫星采用“自杀式攻击”,将太空垃圾拖入大气层与其同归于尽。

  “立方帆”纳米级卫星采用“自杀式攻击”,将太空垃圾拖入大气层与其同归于尽。

  数量巨大定位难没法扫 该怎样防范

  以躲为主,太空垃圾只能“绕着走”

  在设计和制造航天器时,设计师应尽量少采用最后脱离母体的部件。科学家则应改善追踪手段,更准确预测废弃卫星的坠落时间。实际上,如果卫星仍有燃料和电力,科学家可以在海洋为其寻找一个安全坠落点,但通常的情况却是既无燃料,也无电力。

  追踪大块太空垃圾相对较为容易,追踪小到只有沙粒大小的太空垃圾则面临很大挑战。它们在飞行过程中能量不断提高,与个头不成比例,能够对在轨航天器带来伤害,例如空间站。实际上,解决太空垃圾问题的手段并不多,防范太空垃圾以“躲”为主。

  一方面是太空垃圾与日俱增,另一方面由于太空垃圾都在各自不同的轨道上运转,想要回收或是控制它们非常困难。迄今为止,人类只有一次主动成功处理太空垃圾的案例,即在1990年由“哥伦比亚”号航天飞机将一颗废旧卫星回收。

  为防止碰撞而对近地轨道附近的太空垃圾进行观测被称为空间警戒。美国空间监视网络、俄罗斯空间监视系统等机构对约10厘米以上的较大太空垃圾进行编录并实时监视,已被编录的大于10厘米的太空垃圾已超过9000个,而1毫米以下的微小太空垃圾可能有几百万甚至几千万个。

  尽管人们设想可以用激光产生的热量气化太空碎片,或者用高强度纤维编织的网络拦截太空碎片等,但大多数方法尚未成熟到可以付诸实施。专家称“真要是发现彗星、小行星来了,人类会想办法的。但是对缓慢的威胁,比如太空垃圾问题,就只有心存侥幸了。目前防范太空垃圾还是以"躲"为主,或者等待它们自己进入大气层烧毁。”

  开发太空垃圾清理技术

  有科学家建议借助“终结绳索”让卫星自毁。在卫星正常运行期间,把一根长度为5000米的细导线绕成一个线圈,放置在卫星内部。当接到地面指挥中心下达的卫星报废指令时,这根“终结绳索”便会自动打开,产生巨大电流,形成电离层。电离层与地球磁场相互作用,使地球磁场形成向下的拉力。这种拉力会让卫星降低轨道,只需几个星期或几个月便可坠入大气层自行燃烧。该计划获得了美国宇航局和五角大楼的资金支持,目前已成功进行了数次失重条件下的试验。

  据英国《新科学家》杂志网络版报道,由英国萨里大学萨里空间中心的科学家设计并研发,一个被称为“立方帆”的纳米级卫星具备着“自杀式袭击”的功能。它重约3公斤,大小约为30厘米×10厘米,借助太阳能的太阳帆作为动力推进系统,一旦帆上的摄像头侦察到太空垃圾,便依附在垃圾上,使其速度降低,最后进入大气层,与太空垃圾同归于尽。

  五大太空垃圾

  很多太空物体都经历了小心翼翼控制的死亡过程。2001年,俄罗斯的和平号空间站在人为控制下坠入大海。但其他太空垃圾遗弃到轨道中的废旧火箭和卫星却在非控制下坠落地球。美国宇航局表示,2010年平均每天有一个太空垃圾在无人控制情况下坠入大气层,迄今为止,已经有近6000吨人造天体在坠落大气层过程中“幸存”。以下盘点五大在坠落地球时上演惊人之旅的著名人造天体。

  俄罗斯

  Zenit-3火箭油箱

  2001年,3月,一名徒步旅行者在美国科罗拉多州西北部一个坑中发现一个球形物体,摸上去仍是温的。这个物体就是Zenit-3火箭的油箱。

  美国

  德尔塔Ⅱ火箭组件

  1997年1月,俄克拉荷马州的一名妇女夜晚外出时发现空中出现一条光带,随后感觉到肩膀被什么东西轻拂。事后证明,这块太空垃圾是1996年发射的美国德尔塔Ⅱ火箭的组件。这是迄今为止唯一一个已知砸到人的太空垃级。幸运的是,这名妇女并未受伤。

  前苏联

  Kosmos954核动力卫星

  1978年1月,前苏联核动力侦察卫星Kosmos 954坠落加拿大北部地区,核动力发电机的放射性物质扩散面积达到数千平方公里,但最后回收的危险碎片只有0.1%。

  前苏联

  “礼炮7号”空间站

  1991年,在“礼炮7号”空间站脱离轨道向下移动时,前苏联工程师试图控制空间站坠毁大西洋。他们的努力最终化为泡影,约合4万公斤的空间站人类历史上制造的最大的人造天体之一的碎片坠落阿根廷。

  欧洲

  阿里安5火箭组件

  2000年,海滨流浪汉在德克萨斯州柯柏斯-克里斯蒂海岸发现了欧洲阿里安5火箭的前端组件。当时,发现者差点将其改造成一个热水浴缸。 (来源:信息时报)
(责任编辑:UN100)
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