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天宮一號對付空間碎片:就是躲


http://news.wenweipo.com   [2011-09-26]    我要評論
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歐洲航天局(ESA)日前公佈了近地軌道區域的太空垃圾合成圖片。美國全國研究委員會公佈報告稱,地球上空的太空垃圾數量已經達到「臨界點」。

【文匯網訊】據新聞晨報9月26日報道,當大多數人還不清楚「空間碎片」為何物時,9月24日美國報廢衛星殘片撞向地球的消息,卻讓全世界的人都明顯感受到了來自太空的威脅。按照美國NASA的公佈數據,目前會對人類空間活動產生影響的空間碎片,就有近2萬個。

 9月29日晚上,中國首個空間試驗平台天宮一號將在酒泉衛星發射基地發射升空。在遙遠的太空中,「天宮」將預計用時兩年,完成和「神八」、「神九」以及「神十」的空間交會對接。這次任務中,遍佈太空軌道的各種空間碎片,將使「天宮」比以往任何一次「神舟」系列飛船面臨更大的威脅。

 「天宮」將如何應對空間碎片的威脅?與「神八」、「神九」、「神十」對接會不會受空間碎片的影響?中國科學院空間中心研究員、中國空間碎片行動計劃前首席科學家都亨就這些問題接受了晨報記者的專訪。「太空垃圾是必須面對和亟需解決的難題。」都亨坦言。

 被撞擊概率高於「神舟」

 ●一個只有幾毫米長的碎片,就有可能毀滅一個航天器

 ●被碎片撞擊概率跟航天器的體積及在太空運行的時間成正比

 當大多數人還不清楚「空間碎片」為何物時,9月24日美國報廢衛星殘片撞向地球的消息,卻讓全世界的人都明顯感受到了來自太空的威脅。按照美國NASA的公佈數據,目前會對人類空間活動產生影響的空間碎片,就有近2萬個。隨著人類空間活動的增多,殘留在太空各個軌道中的太空垃圾也會日益增多。

 9月29日晚上,中國首個空間試驗平台天宮一號將發射奔向太空,「天宮」飛天之旅會不會也受到空間碎片的威脅呢?「威脅肯定存在,而且要比我們以往的『神六』、『神七』面臨的更大!」都亨告訴晨報記者,人類航天器被空間碎片撞擊的概率,跟航天器的體積及在太空運行的時間成正比。「天宮一號要在軌道運行兩年,其體積和重量也與之前的『神舟』不同,被撞擊的概率更高。」

 據都亨介紹,目前空間碎片在太空中主要有3個集中分佈區。「第一個區域是地球同步軌道,距離地球表面3.6萬公里。第二個區域是距離地球表面1000公里左右的近地軌道。在這兩條軌道之間還有個密集區,就是人類發射應用衛星最多的區域,俗稱『中軌道』」。儘管空間碎片本身沒有動力,但其在太空中的移動速度卻很快,一般在每秒8公里左右。「很小的一個碎片,只有幾毫米長,就有可能毀滅一個航天器。」

 發射與對接都要躲好碎片

 ●軌道有誤差,誤差的存在就要求躲避碎片必須將範圍擴大

 ●除了在軌躲避,給航天器加裝護甲也是防範的主要措施

 天宮一號承載著中國航天的夢想,無論是其發射,還是將來與「神八」、「神九」、「神十」的對接,如何躲避與空間碎片相撞都十分關鍵。「發射窗口的選擇就必須考慮到這一點。大型的空間碎片都有其軌道,我們要算準自己的航天器在發射及進入軌道的過程中不會與之相撞。」

 天宮一號承擔的最主要任務就是與「神舟」系列飛船完成對接,兩個不同的航天器都會受到碎片的威脅。「如果確實發現有撞上碎片的可能,那麼或者『天宮』或者『神舟』,就需要改變原先軌道進行躲避,這樣交會對接就無法完成了。」都亨向記者分析說,雖然威脅存在,但通過技術手段完全可以避免。「碎片和航天器的運行速度都很快,如果監測發現有相撞的可能,那麼我們只需要推遲幾秒,甚至1秒,原本要撞上的就能避開了。」

 「撞擊是有一定概率的,因為存在軌道的誤差。就像打靶一樣,瞄準的是靶心,可能射出去只有8環。放在太空而言,如果差之毫釐就會失之千里。」都亨說,誤差的存在就要求躲避碎片必須將範圍擴大,留得餘地要大。「你以為不會撞上的,也有可能因為軌道的誤差而相撞,所以必須將安全範圍擴大。」

 「就目前來看,最有效可行的方法就是躲。」都亨表示,如果可以詳細且完整地知道每一個空間碎片的軌道數據,那麼通過調整軌道躲避撞擊很容易就能實現。「但難就難在,目前我們還沒有自己的數據來支持。」

 除了在軌躲避,給航天器加裝護甲也是防範空間碎片的主要措施。「一些幾毫米的碎片,有一層鋼板保護的話可能就不會對你構成威脅。裝甲越厚,安全係數也就越高。」但加裝護甲也有很多局限,會對航天器實現自身功能造成影響,且重量增加也就需要更大推力的火箭才能完成發射。



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      責任編輯:新二
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