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地球外遍布太空垃圾这些太空垃圾有何危害该如何清理           ★★★ 【字体:
地球外遍布太空垃圾这些太空垃圾有何危害该如何清理
作者:佚名    食品新闻来源:本站原创    点击数:    更新时间:2024/6/8    

  导语:你知道哪里是人类最大的垃圾场吗?其实它就在我们头上,也就是在茫茫的宇宙中。自苏联发射人类第一颗人造卫星斯普特尼克以来,世界各国已有4000多次发射工作,这有利也有弊,坏处就是产生了大量的宇宙垃圾,这些垃圾一直在宇宙中漂浮,那么该如何处理这些垃圾呢?

  太空垃圾是空间碎片的别名,通常有这几种。第一,卫星在完成任务之后,如果可以通过技术手段进入坟墓轨道,也就是地球同步轨道,其平均高度超过350公里,用来储存废气,完全可以在飞行器轨道和地球大气层中燃烧。但如果不采取这些措施,它将继续在轨道上运行并成为太空垃圾,这种失灵的飞行器通常也是宇宙中最大的垃圾。

  其次是火箭的末级,通常是指将卫星送入轨道的火箭的最后零件,完成了星舰分离之后,漂浮在轨道上。一次任务完成,但是舰载升压器,高压气罐尚未耗尽,这种事情总是会导致火箭爆炸,制造更多的碎片。有些飞机已经发生过爆炸,或者发生过故障,碰撞事故,就会产生大量的太空垃圾。

  太空垃圾也可以进行分类。超过10厘米的通常称为大碎片,1至10厘米大小的称为危险碎片,小于1厘米的称为小碎片。宇宙空间垃圾主要分布在近地轨道和地球同步轨道,欧洲天空局2019年1月的调查数据显示,目前宇宙中有34000多个大碎片,900000个危险碎片和数千万个小碎片,而且这一数字还在不断增加。

  所以问题来了,那些太空垃圾会产生什么危害?一般情况下,太空垃圾在近地轨道的速度是7~8公里/秒,而地球的静止轨道是3公里/秒,与此同时,航天器也在高速飞行。据统计,如果宇宙中10克的垃圾与卫星相撞,那么就相当于两个100公里速度的汽车相撞,卫星将会在1.5秒内被摧毁,迄今为止,还发生过许多由太空垃圾造成的事故。

  2009年俄罗斯的退役卫星2251号在西伯利亚冻土带运行了800公里,2251号和承担电线号卫星进行了强烈的撞击,两颗卫星变成了2100个碎片,卫星残骸进一步散落到碎片云中,每个碎片都能摧毁宝贵的卫星。国际空间站必须在两年内进行移动,以避免残余碎片进行碰撞,这类事件发生的概率为3.7%,宇宙垃圾与宇宙飞机碰撞事件每5-10年发生一次,到2020年为止每2年发生一次。

  1978年, NASA顾问唐纳德·凯斯勒提出了凯斯勒综合征理论。这一理论认为,如果宇宙空间中的垃圾在近距离运行,那么人造卫星和宇宙飞行器就会经常发生碰撞,更多的太空垃圾再次出现,造成了恶性循环,最终宇宙飞船不得不停止发射工作。

  人们正接近于凯斯勒综合征发出的警告, NASA立即建立了轨道碎片项目,以追踪太空垃圾并监控太空垃圾的大小。如今还有许多科学家提出了清除太空垃圾的想法,或是将空间碎片放入宇宙中的垃圾堆中,或是把受控制的太空垃圾放到地球大气层里燃烧。

  天津大学近日研制出一种新型连续生物机器人,可利用火箭发射捕获太空垃圾。形似象鼻、似章鱼,柔软的可伸缩触角,能用力抓住物体,对于视觉盲点,机器人可以利用设置在末端的摄像机来避开障碍,抓住目标,成为宇宙捕手。

  英国宇宙中心设计了用鱼叉捕捉太空碎片的方法,宇宙飞行器在目标碎片离开1.5米后,发射小鱼叉,以70公里每小时的速度击破碎片,拖到大气中燃烧。在2025年,欧洲航空管理局已经确定了发射任务,这是历史上第一次在轨道上捕捉和处理太空垃圾的任务。还有一个特别的人造卫星计划来用于清理太空垃圾,这类卫星还能够用来捕获太空垃圾,并把它们推送到低空轨道,一起进入大气层并燃烧。

  随着人类的活动范围越来越大,太空垃圾是越来越多了,假如这些太空垃圾互相撞击,碰撞会产生大量的碎片,这将影响未来几十年的许多空间活动,包括使用卫星。然而,俄罗斯科学家表示,一种普通的癌症治疗方法可能会将这些棘手的太空垃圾转变成等离子体的无害粒子云。通过激光照射固体表面物质以去除垃圾,激光消融能消灭人体内的恶性肿瘤,也能消灭太空垃圾。

  看起来我们可以简单地从地面发射激光到太空中去摧毁无用的垃圾,但是卫星的各个部分都不相同,这会带来各种各样的危险。举例来说,卫星使用的太阳能电池有潜在的危险,若将激光射到太阳能电池阵列的表面上,可能会产生数千片玻璃碎片,形成碎片云。

  更有甚者:这个过程将把太空垃圾融化成无害的等离子体,既减少了太空垃圾的数量,又避免了在原来位置增加更小的太空垃圾碎片。报告指出,目前国际空间站只能半规律性地避开这些任性的碎片,据美国宇航局报道,自1999年以来,国际空间站已经至少进行了27次避免碰撞操作,此外,还有一些经济原因来清除太空垃圾,因为国际空间站附带的“进步号”载货船上的八个推进器需要昂贵的燃料。

  结语:虽然俄罗斯科学家提出的治理太空垃圾的新计划听起来很有希望,但并非所有专家都认为这是必要的。太空考古学家戈尔曼博士说:“那里确实有一些有文化价值的东西,但我显然不希望有人用激光瞄准它们。”虽然 戈尔曼在研究太空垃圾,但是她的这种说法降低了这些垃圾再次发挥作用的可能性。

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