神20推遲返回地球/厘米級碎片 可致航天器徹底損壞
神舟20號載人飛船疑因遭空間微小碎片撞擊推遲了返回任務,專家指出,截至2024年,地球軌道上可被持續追蹤的較大空間碎片已超過4.4萬個;尺寸在1厘米以上、對航天器構成潛在威脅的空間碎片數量估計超過100萬個,毫米級以上空間碎片總數多達上億個。這些小小的碎片危害甚大,厘米級碎片就可導致航天器徹底損壞,但不易監測,目前對10厘米以上大型空間碎片,航天器通常採用主動規避的策略。
據新京報報導, 空間碎片,是指所有在軌運行但已失效、失控或不再具有功能的人造物體及其碎片,主要來源於失效衛星、火箭殘骸、爆炸碰撞碎片以及人為試驗產生的碎片等,也叫太空垃圾。這些碎片普遍以接近第一宇宙速度(約7.9公里/秒)運行,其動能巨大,撞擊破壞力,相較2006年數據,以空間碎片為主小尺寸空間物體密度已增加約5倍。如何加強對航天器的防護,已成為全球航天活動技術攻堅方向。
大部分空間碎片雖小,卻有著20倍於子彈的運行速度,給軌道上的交通帶來諸多風險。由於碎片撞擊而失效或異常的衛星超過16顆,每年全球衛星機動規避空間碎片操作超過100次,國際空間站為躲避空間碎片撞擊共進行了29次機動規避。目前,對於10厘米以上大型空間碎片,航天器通常採用主動規避的策略,通過軌道調整,避開可能的碰撞路徑。
「別看這些小小的碎片,危害甚大,厘米級的空間碎片就可導致航天器徹底損壞。」國家航天局空間碎片監測與應用中心副主任劉靜說,空間碎片平均撞擊速度每秒10公里,因此,厘米級碎片產生的動能就相當於一輛小轎車以五、六十公里的時速撞上衛星。
劉靜表示,由於這些碎片速度比較快,各種尺寸的碎片都會對航天器造成危害,較大碎片撞擊會使航天器破裂、爆炸、結構解體,微小碎片累積效應會改變元器件的性能,導致航天器性能下降或功能失效。 而且,厘米級碎片不易監測,目前美國等空間碎片監測能力較強的國家,能較全面監測到的最小碎片尺寸也只有10厘米左右。
避開空間碎片要想「閃」得快,需要建立起完善的空間碎片監測、預警網絡。每一次規避都需要精密計算,以最小燃料消耗實現最大避險效果,同時還要盡可能減少對航天任務的影響。
