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卫星测绘太空垃圾分布图

2015-07-31 18:42:06 来源: 环球科学
聊聊

据国外媒体报道,随着人类太空探索事业的不断发展,太空中出现了越来越多的垃圾,从废弃卫星到火箭碎片等。据估计太空中至少有21000个较大人造物残骸,那里俨然成了一个巨大的垃圾场。过多的太空垃圾对太空飞行和太空探索的安全构成了巨大的威胁。为了更好的跟踪定位太空垃圾,美国德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员研发了一款在线软件,该软件可以用来实时跟踪定位环绕地球飞行的所有人造物的残骸和卫星,并形成太空残骸分布图。

这幅人造残骸分布图显示了地球轨道上的太空垃圾越来越多、越来越拥挤。每一个点代表一片太空残骸。

利用“太空填充物”在线搜索功能,用户可以搜索到某特定的太空船或太空残骸。图中的轨道线是国际空间站的轨道线,恰好穿过最密集的太空垃圾区。

美国宇航局科学家认为,随着太空垃圾数量越来越多,地球周围的空间显得越来越拥挤,这给未来的太空探索和太空飞行带来了巨大的安全威胁。据估计,太空中环绕地球飞行的人造物,尺寸大于10厘米的就有至少21000件。美国德克萨斯大学奥斯汀分校电子与计算机工程专业学生詹姆斯-约德尔近日创建了一个名为“太空填充物”的网站,通过该网站用户可以精确地看到每一个正在环绕地球飞行的太空垃圾和探测器的实时位置、轨道和速度。借助这一工具,用户可以根据相应的国际代码,快速地搜索到和定位某特定飞行器。

本图显示了“阿里亚纳-斯利达”卫星适配器的轨道,它应用于“阿里亚纳”火箭中将多个卫星送入轨道。

本图显示了地球周围太空垃圾的密集程度。

大多数的太空垃圾都挤在低地轨道上,与国际空间的轨道非常接近,对国际空间站构成了严重的威胁。这些垃圾包括美国“Iridium 33”卫星与俄罗斯“Cosmos 2251”卫星碰撞所产生的碎片。2009年,俄罗斯废弃卫星“Cosmos 2251”撞上了美国“Iridium 33”卫星,在太空中产生了大量的碎片。其它垃圾还包括火箭残骸、卫星残骸等。

 

在由“太空填充物”在线软件绘制的残骸分布图上,卫星和望远镜被标注为红色,而废弃火箭则显示为蓝色,其它残骸则显示为灰色。分布图上一些最遥远的人造垃圾,则是一些失效的天文探测卫星,如1983年由前苏联发射的“Astron UV”太空望远镜,其残骸现在距离地球大约16万公里。美国宇航局发射“钱德拉X射线望远镜”所用的火箭推进器碎片现在距离地球大约7.1万公里。

美国GPS系统使用了一个卫星网络,这些卫星正在以正常的轨道环绕地球运行。它们虽然与环绕地球的其它人造物距离相对较远,但它们仍然存在与太空残骸相碰撞的危险。

本图显示了由前苏联于1983年发射的“Astron”太空望远镜的轨道。如今,这一废弃的人造物也成为了地球周围的太空垃圾。

美国宇航局认为,所有这些残骸都会对太空探测器和安全飞行构成威胁。“即使极小的残骸,都有可能对正在服役的太空器造成巨大的打击。太空器的残骸护罩只能够保护零部件不被直径不大于1厘米的太空垃圾所破坏。”美国宇航局估计,地球周围直径介于1厘米到10厘米的太空垃圾有大约50万件,而直径小于1厘米的颗粒状残骸更是超过了1亿个。

 

美国宇航局利用雷达系统和望远镜对地球轨道上的太空残骸进行了跟踪,并评估其对卫星、国际空间站等太空探测器所构成的威胁。太空中不断增多的老化卫星所构成的威胁也不断增大。美俄卫星碰撞事件产生的碎片更是直接形成了太空垃圾。俄罗斯“和平”号空间站上宇航员所扔掉的垃圾袋也能够产生安全威胁。2006年,宇航员皮尔斯-塞勒尔在对“发现”号航天飞机进行维修时丢掉的一把工具铲、2008年宇航员海德-斯特法尼什丢掉的一个工具包、还有其他宇航员丢掉的手套、老虎钳、相机、牙刷等也都成为了太空垃圾。