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绿动地球

我们头上的星空,早已不是净土
小林

当地时间1月9日下午1时4分,韩国各大机场塔台工作人员悬在半空的心,总算落地了。


当天美国一颗报废的科学探测卫星,坠落至阿拉斯加海岸附近。这颗地球探测卫星重达2.45吨,自从1984年被送入轨道以来,环绕地球近40年。


最后坠入大海的报废卫星。/NASA


据韩国科技部较早前研判,这一卫星进入大气层后,其残骸可能跃入朝鲜半岛上空。为保证安全,当天韩国政府向民众发出灾难预警短信。韩国全国机场于当天中午30分钟内暂停航班起降,共有40个航班因此受影响。


这一“不速之客”属于“太空垃圾”家族的一员。太空垃圾是指在绕地球轨道上运行,但不具备任何用途的各种人造物体。


这些人造物体既有人手捏不住的固体火箭燃烧残渣,手滑会掉的太空人工具包,又有双手抱不过来的被遗弃的多级火箭。


画中的白点是太空人遗失的工具包,跟普通公文包差不多大。/NASA


它们在太空中飞行速度极快,可高达每秒16公里,与其他物体发生碰撞时可释放出极大能量。


地球大气层之上到底有多少太空垃圾,目前国际航天界还没有定论。


据估计,空间站轨道中直径在10厘米以上的太空垃圾不少于2万个,直径在1-10厘米的有几十万个,而直径小于1厘米的得上亿了。


这么多太空垃圾少数是像开头那样的报废卫星,大多数是碎片垃圾,因航天器解体或者太空垃圾互相碰撞而造成的,主要分布距离地面500-1000公里的轨道上。


 环绕地球的太空垃圾分布示意图。/NASA


我们头顶上的“太空垃圾带”之所以能形成,与近年迅速发展的航天科技密切相关。


刚过去的2022年,可说是卫星发射的爆发之年。全球全年共有155次近地发射活动,其中仅有5次失败和1次差点失败。


据美国《纽约时报》报道,太空探索技术公司(Space X)能够在31小时内完成3次火箭发射,而一次发射可将52颗互联网卫星送上轨道。跟Space X类似的全球商业卫星发射机构,正在把火箭发射往常态化和规模化推进。


Space X的飞船搭乘“猎鹰9”火箭从肯尼迪航天中心发射升空。/视觉中国


美国非营利性科学组织“忧思科学家联合会”(UCS)表示,地球上空的卫星接近一半是用于通讯,用作地球观测、技术展示和定位导航等用途也不少。


地面上的电器会用旧更新,地球上空的卫星也有报废的一天。联合国外层空间事务厅统计数据显示,2022年1月环绕地球的人造卫星共有8261颗,其中3409颗卫星不在正常使用状态,占比超过四成。


我们知道公路上车越多,发生碰撞事故的可能性就越高,太空垃圾也相似。


根据天体物理学家凯斯勒的假说,太空垃圾越多,互相碰撞的概率就越大。当太空垃圾的密集程度到达一个阈值,可能会引发连环撞击,造成卫星运行轨道的整体污染。


凯斯勒假说提及太空垃圾引发的连环撞击。/ESA


如果我们不处理这些太空垃圾,再这么肆无忌惮地制造太空垃圾,最终地球可能会被这些垃圾封锁,没有办法进行任何航天探索。


2009年,俄罗斯一颗报废卫星,撞上了美国一颗通信卫星,撞击后产生的碎片多达2000个。这样的历史事件,使科学家日益担心太空垃圾的危害,并开始思考如何给太空做“大扫除”。


目前开发的太空垃圾清理方案,主要是以鱼叉、网或机械手等工具,来直接捕捉太空垃圾。概念简单但实际操作起来既复杂又危险,一不小心机械臂可能就被垃圾微粒击中,成为另一件太空垃圾。


用拖网回收太空垃圾的效果图。/网络


科学家也想过别的“捡垃圾”方案。日本科学家曾构想过发射“清扫卫星”,粘住太空垃圾并拖入大气层烧毁。


而美国太空总署曾考虑研发“镭射扫帚”,利用百万瓦级别的强力激光,从地面向太空发射,从而使太空垃圾部分表面汽化,最后与地球大气摩擦焚毁。


然而,一旦考虑到技术和国防安全的因素,尤其是成本问题,这些“天马行空”的概念都难以付诸实行。


自1957年开始,人造卫星不断发射,用途也越发广泛,太空垃圾的增加成了不可挽回的趋势。当你感叹星空的美妙绝伦时,可曾想过这些繁星,也许只是发光的太空垃圾。


与星星一起眨眼的,还有太空垃圾。/视觉中国


参考资料:
[1] 太空垃圾威胁与清除丨科技大观园
[2] 韩媒:美国卫星坠入阿拉斯加附近海域丨参考消息网
[3] 地球已被太空垃圾包裹丨羊城晚报
[4] 31 hours inside SpaceX Mission Control 丨New York Times
[5] How Many Satellites are Orbiting Around Earth in 2022? 丨Geospatial World


新周刊版权所有,未经允许不可转载

本文作者

小林
小林
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评论7

腕力联盟的黄先生
和星星✨一起眨眼的,还有(美国的)太空垃圾
01-27 16:13
远方
1
我以为看到的是银河,结果呢¿
01-14 16:20
Bravery
2
和星星✨一起眨眼的,还有太空垃圾😭
01-14 04:00
土豆马铃薯🥔
2
我已经看不见🙈星空了≡ ̄﹏ ̄≡
01-13 08:43
双笙恶卧踏里裂
8
我们的目标是星(太)辰(空)大(垃)海(圾)🤔
01-13 06:36
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