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      驚險:兩大塊太空垃圾差點相撞

      驚險:兩大塊太空垃圾差點相撞約有29000個大于10厘米的人造物正在繞地球飛行,為未來的太空任務埋下了隱患。
      圖源:NASA

      撰文:DAN FALK
       
        10月15日,兩塊重量與小轎車相仿的太空垃圾在地球上空約998千米的地方近距離相遇。如果兩者相撞(專家預計相撞概率約5%或10%),撞擊產生的碎片將在未來幾十年內危害其他衛星和航天器。
       
        這兩個物體分別是1989年俄羅斯發射、如今已失靈的導航衛星,和2009年中國發射的一個火箭部件。專門追蹤近地軌道物體的美國加州LeoLabs公司計算后發現,這兩個物體距離最近的時間是東部時間10月16日08:56,此時兩者位于南大西洋上空、南極洲附近。在距離最近的時刻過后一個小時,兩個物體經過該公司在新西蘭設置的追蹤站,LeoLabs公司確認“沒有碰撞的跡象”。
       
        此次事件又是一次未遂事件,而類似事情每年都會發生幾次。不過,這兩塊太空垃圾特別大。那塊三級火箭(脫離火箭下級而進入軌道的火箭部件)長約7.6米,那顆衛星長約4.8米且帶有一個用于穩定衛星的桁架,長約17米。兩個物體的總重量約2.7噸,相對速度約53100千米/小時。
       
        LeoLabs公司的首席執行官Daniel Ceperley稱,如果這兩個物體真的迎頭相撞,將會產生兩大團碎片云,會在“地球周圍形成一個碎片殼”。此外,由于這兩個物體的高度很高,這些碎片可能“會飄浮幾個世紀”,然后才會進入大氣層被焚毀。
       
        哈佛-史密森天體物理中心的Jonathan McDowell稱,即便這兩個物體相撞,“對地球也沒有威脅”。撞擊產生的“小碎片會在大氣層中完全燒盡”。
       
        國際空間站也沒有危險。國際空間站的運行軌道高度約為402千米,在碎片釋放位置的下方,很安全。McDowell稱,如果這兩個物體相撞,“國際空間站近期也不會面臨大危險。”不過,多年后,一些碎片可能會下移到空間站的軌道上。“落到它上面的‘雨量’就會增加。”他說道。
       
        今年,國際空間站不得不三次調整飛行軌道,避免太空垃圾造成傷害,其中就包括不到一個月前的一次未遂事件。
       
        這種級別的撞擊所產生的碎片分布場會對任何經過的航天器造成威脅,其中包括在更高的地球同步軌道上的衛星(距離地球約35000千米),以及上方正在降低軌道準備再入大氣層焚毀的衛星。
       
      太空垃圾
       
        地球附近的太空如今越來越擁擠。據認為,地球周圍總共環繞著約29000多個、大于10厘米的人造物體,意味著太空撞擊事件的危險比以往任何時候都高。人們對更多、更好的互聯網接入的需求促使衛星的數量穩步增長。例如,私營公司SpaceX已經向近地軌道發射了數百顆“星鏈”通訊衛星,并計劃再發射數千顆。
       
        史上最糟糕的人造天體相撞發生在2009年2月,當時,在用的銥星33通訊衛星與失靈的俄羅斯軍用衛星Kosmos 2251在西伯利亞上空相撞。那次相撞產生的約1800塊太空碎片如今仍然在軌。McDowell稱,此次事件使近地軌道的碎片總量增加了約10%。
       
        美國德克薩斯大學的軌道力學研究員Moriba Jah稱:“我們沒有太空交規來減輕這些對安全的擔憂。”他開發了名為ASTRIAGraph的眾包型太空交通監測系統。除非我們開發出能避免碰撞的更好的系統,否則傾瀉而下的太空垃圾會限制我們進入軌道。“我們正往這條路上走,除非我們能做點不一樣的東西。”
       
        截至目前,關于這些物體軌跡的大多數數據都來自美國軍方。隸屬于美國宇宙防衛軍(U.S. Space Force)的空間監視網(Space Surveillance Network)利用全球的望遠鏡陣列來追蹤任何比一顆葡萄大的物體。然而,由于近地軌道越來越多地被用于商業目的,美國商務部下屬的太空商務辦公室正準備在追蹤這些物體方面發揮更大作用,而諸如LeoLabs等私營公司也將積極跟進。
       
        Ceperley指出,美國軍方的多數雷達都修建于冷戰期間,用于“搜尋來自北極的導彈”。他說,在LeoLabs公司在新西蘭開設追蹤站之前,對南半球的天空幾乎沒有監視(該公司還在阿拉斯加州和德克薩斯州設有追蹤站)。
       
        另一方面,美國宇航局在1979年成立了軌道碎片項目(Orbital Debris Program),但該項目只追蹤美國宇航局自己的航天器,而非繞地球運行的數千個物體。當美國國防部探測到航天器存在被撞風險時,它會向美國宇航局、私營公司及世界各國發出預警。
       
        Ceperley認為,隨著越來越多衛星發射升空,最終,更多的“千鈞一發”、更多的撞擊事件將在所難免。他說:“這些事情正在發生,并將發生得更加頻繁,我們需要想出辦法來應對。”
       
      (譯者:Mike-gao)

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