訪問主要內容
環境與發展

航天強國關注“清除空垃圾 ”

音頻 11:19
法國圖盧茲太空城期刊編輯奧利維爾·桑吉(Olivier Sanguy)
法國圖盧茲太空城期刊編輯奧利維爾·桑吉(Olivier Sanguy) Cite de l'espace

人類開始探索太空已經有60多年的歷史,隨後前蘇聯進行首次載人飛行,50年前美國人首次登月更是成為探索太空的一個裡程碑,隨着人類探索太空腳步的加快,給太空帶來如廢棄航天器,衛星碎片等污染,給人類探索太空造成負面影響。2019年9月歐洲宇航局承諾加大研究力度,“清除太空垃圾”,法國圖盧茲太空城期刊編輯奧利維爾·桑吉(Olivier Sanguy)跟大家介紹太空垃圾從何而來?這些垃圾對人類探索太空的危害以及如何採取行動。

廣告

提起太空垃圾大家會想到難道是航天員在太空工作和生活時扔掉的嗎? 其實航天員在軌工作期間產生的垃圾,一般都會進行專門的處理和回收。

現在各國關注的太空垃圾是指繞着地球軌道運行,但不具備任何用途的各種人造物體,它們隨着人類加快探索太空的速度而迅速增加。根據歐洲航天局今年9月份最新統計顯示,現在有至少8千噸太空垃圾圍着地球旋轉,估計其中至少有34萬片超過10厘米的碎片,因為其旋轉速度快,如果與太空船,太空站或者衛星衝撞會成為潛在的危險物,而小碎片可能有幾千萬個,並且,這個數量還在不斷增長的過程中。

桑吉表示太空垃圾可以分以下幾種:

那些不再使用的航天器,或者發生爆炸或者碰撞事故後失效的航天器,在失效後這些航天器成為滯留在軌道上的太空垃圾,這些組成最大的太空垃圾。

還有那些將衛星送入軌道的火箭末級。在完成火箭與其攜帶的衛星分離程序後,火箭碎片一般會漂浮在軌道上,同時還存在着一個更大的安全隱患,就是火箭末級雖已完成使命,但火箭上的推進劑、高壓氣、電池一般都還可以使用,而這些東西隨時都可能引發火箭爆炸,變成更多的太空垃圾。

另外,還有宇航員在出艙進行研究工作的時候丟失的工具,航天器上脫離下來的部件等也屬於太空垃圾。這些太空垃圾小於1厘米的小碎片,1到10厘米之間的碎片屬於最危險的碎片,還有大於10厘米的碎片。

太空垃圾有哪些危害?

桑吉表示大於10厘米的碎片,破壞力最大,但它比較容易被地面監控中心跟蹤和監測,因此在運行的航天器可以採取規避措施。小於1厘米的碎片無法對它進行跟蹤和監測,但它的破壞力也有限。而中等碎片就是在1到10厘米的碎片,無法被跟蹤和監測,其產生的破壞力還足夠大,因此對航天器的威脅最大。

這些太空垃圾在軌道上漂浮佔用太空空間,而且由於這些太空垃圾碎片的運行速度極快,幾厘米大小的空間碎片,其撞擊效果就相當於每小時50公里疾駛的小汽車的撞擊效果。它們若與航天器相撞,會釋放出巨大的能量,威脅航天器和宇航員的安全。

到目前為止,已經多次發生過因太空垃圾碎片引發的事故。如於1996年7月,法國櫻桃通信衛星被多年前發射的阿麗亞娜運載火箭入軌時產生的一枚碎片擊中,衛星主體雖然沒有受到損傷,卻導致一個觀測裝置受到損害,隨後這個通信衛星無法正常運行。2009年2月11日,美國通信衛星銥星33號與已經報廢多年的俄羅斯衛星宇宙2251號在西伯利亞上空發生激烈碰撞,這是人類歷史上首次衛星相撞的重大事故。 另外在2016年8月歐空局發射的哥白尼對地觀測衛星中組的1A衛星被一個只有幾厘米的碎片衝擊,給攜帶的太陽電池板畫出40厘米的破口。

當然隨着人類探索太空時間的推移,太空科學家們已經積累了一些保護太空船的經驗,雖然航天飛機的擋風玻璃和外殼上的設備都有加固,但是越來越多的航天飛機曾受到過太空垃圾的碰撞。

需要處理太空垃圾 避免造成巨大損失

歐洲宇航局的專家們認為如果各國不行的起來,對太空垃圾置之不理,讓太空垃圾無節制地增加,那麼會對人類社會探索太空帶來負面影響。其實包括美國,中國,俄羅斯和歐盟等太空強國已經行動起來研究如何應對太空垃圾問題。如歐盟宇航局在推出“清潔太空”計畫,樹立負責任開發太空大國的理念,期望世界各國能夠進行開發太空的可持續發展和安全發展。

那麼如何應對這些太空垃圾問題呢?

桑吉表示現時來自美國、俄羅斯和中國的太空垃圾各佔總數約三分之一,其餘少數來自其他國家。要解決太空垃圾進而保護太空環境需要國際間、特別是幾個太空大國合作,但在保護太空問題是合作又是如此的複雜。

一些國家研究開發技術讓那些衛星在完成使命後,可以自動進入位於地球同步平均高度的“墳墓軌道”,或者讓這些完成使命的衛星在進入大氣層後自動燒毀,這些都屬於比較理想的措施。另外還可以通過技術手段讓完成任務的末級火箭自動斷電,避免發生爆炸,導致產生更多碎片。

而且歐洲還曾試驗過使用“網式”和“魚叉式”進行捕捉太空垃圾的技術。美國方面也提出過用地面強激光來清理太空垃圾等方法。還有科學家進行讓發生爆炸或出現碰撞事故的失效的研究。

世界各國認同如果太空垃圾不清除,有可能在未來影響衛星運轉,而影響到地球上人類的生活,所以希望通過科技對太空垃圾進行清除。

日本在今年10月成立人造衛星基地,這也是在清除太空垃圾上邁出重大一步。

就是致力研究清除太空垃圾的日本川崎重工業,已經設置能發射指令給負責清除垃圾的人造衛星基地站,大力發展清除太空垃圾。具體情況是通過一個安裝在屋頂上裝有一個直徑 3.7 公尺的天線,可對人造衛星發射指令。

這個衛星於2011年研發,它能在太空中捕捉太空垃圾並拋向大氣層,通過進入大氣層的高溫燃燒清除太空垃圾。另外日本計畫明年度發射小型衛星來驗證這項清除太空垃圾的技術,預計實驗約需時一年,並以 2025 年度能實際清除太空垃圾為目標。

中國在2016年6月25日,發射的長征七號火箭成功首飛,當時帶了7個有效載荷,其中有一個很特殊,就是用來清理太空垃圾的遨龍一號空間碎片主動清理飛行器。這種飛行器在接近太空垃圾後,會利用自身安裝的機械臂對太空垃圾進行抓取。之後,會將太空垃圾攜帶進“墳墓軌道”或很快墜入大氣層焚毀的軌道釋放,完成太空垃圾的清理。

2018年5月美國發明家馬斯克的私人太空探索技術公司SpaceX,在美國佛羅里達州發射了獵鷹9號火箭試圖清除太空垃圾,顯示對清除太空垃圾的關注。

歐洲宇航局期望世界各國在清楚太空垃圾方面共同合作,一方面設立保持太空清潔規則,另外探討對污染太空的發射徵收稅務,用來清理太空垃圾,而且要進步加強對太空的保護。

地球上出現的霧霾,空氣污染和核廢料等正在污染地球上人類生活的環境,已經引起世界公民保護環境的意思。對於太空探索同樣需要控制地球上的污染蔓延到太空。

頁面未找到

您嘗試訪問的內容不存在或不再可用。