近日,,有媒體報道日本“最重要的”X射線天文衛(wèi)星“瞳”與地面失去聯(lián)系,據(jù)長期跟蹤監(jiān)測空間碎片的美國聯(lián)合空間運營中心報告,,發(fā)現(xiàn)“瞳”失聯(lián)時,,該衛(wèi)星運行位置附近出現(xiàn)了5處碎片,。因此,有專家分析,,“瞳”可能受到空間碎片的撞擊,。一時間,有關(guān)空間碎片的話題再次成為人們關(guān)注的焦點,??臻g碎片究竟是什么,有哪些類型,危害如何,?
4月24日是首個國家航天日,,記者一行來到國家航天局空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心,聽該中心副主任劉靜講關(guān)于空間碎片的那些事兒,。
空間碎片 就是所謂的太空垃圾
“空間碎片就是人們通常說的太空垃圾,,是人類空間活動的產(chǎn)物,主要包括在軌運行或再入大氣的無功能的人造物件及其殘塊和組件,?!眲㈧o說。
劉靜介紹,,任務(wù)碎片占13%,,火箭殘骸占17%,失效航天器有22%,,解體碎片即航天器爆炸或相互碰撞產(chǎn)生的碎片占43%,。從軌道分布來講,空間碎片主要分布在三個區(qū)域,,即2000千米以下LEO(近地軌道)區(qū)域,、20000千米中高軌區(qū)域、36000千米地球同步軌道區(qū)域,,其中600—1000km這個區(qū)域分布最密集,。
近年來,由于人們空間活動頻繁,,空間碎片數(shù)量急劇增加,,LEO區(qū)域增加量超過50%。有數(shù)字顯示,,目前,,碎片總數(shù)量已超過1億,其中大于10厘米的超過2萬,,大于1厘米的超過20萬,。
“也就是說,5%的工作航天器生活在95%的碎片中,,面臨很大威脅,。”劉靜強調(diào),。
碎片雖小 但危害甚大
“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,?!眲㈧o說。
劉靜解釋,空間碎片平均撞擊速度每秒10公里,,因此,,厘米級碎片產(chǎn)生的動能就相當于一輛小轎車以五六十公里的時速撞上衛(wèi)星,其危害可想而知,。
劉靜表示,,由于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(jié)構(gòu)解體,,微小碎片累積效應(yīng)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(jiān)測?!澳壳懊绹瓤臻g碎片監(jiān)測能力較強的國家,,能較全面監(jiān)測到的最小碎片尺寸也只有10厘米左右?!眲㈧o說,。
與此同時,還要警惕空間碎片隕落的威脅,。劉靜表示,,低軌衛(wèi)星受大氣阻力作用高度逐步降低最終隕落,隕落事件幾乎每天都會發(fā)生,,體積較大的衛(wèi)星隕落時可能有未燒毀的殘骸落至地面,,造成地面人員的生命和財產(chǎn)損失。
形勢嚴峻 監(jiān)測中心應(yīng)運而生
近年來,,太空垃圾越來越多,,占據(jù)越來越多的軌道,航天器安全運行形勢嚴峻,。
“這種情況下,,迫切需要常態(tài)化空間碎片監(jiān)測預(yù)警,保障航天器和地面人員財產(chǎn)安全,?!眲㈧o說,而且,,常用航天器軌道日漸擁擠,,各國航天器之間高風險交會頻繁,也需要有統(tǒng)一的國家級聯(lián)絡(luò)點執(zhí)行與外星的碰撞事務(wù)協(xié)調(diào)。
時勢造英雄,。2015年6月8日,,國家航天局空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心在中科院國家天文臺正式掛牌成立。
劉靜介紹,,中心成立后,,主要負責空間碎片和近地小天體專用監(jiān)測設(shè)備規(guī)劃運行管理工作,提升空間碎片碰撞預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力,。
“簡單說,,在我國進行衛(wèi)星發(fā)射時,中心就要提前預(yù)警,,選擇一個空間相對干凈或者風險最小的時機以進行發(fā)射,,規(guī)避碰撞。而當有空間碎片或外星靠近我國在軌飛行器,,可能對其帶來威脅時,,就要提前向有關(guān)部門匯報?!眲㈧o說,。
以委內(nèi)瑞拉“委遙一號”衛(wèi)星為例,在剛剛過去的2016年春節(jié)期間,,中心在收到對方的預(yù)警分析請求后,,迅速展開觀測分析,結(jié)果顯示其在2月5日到22日期間會與外星遭遇三次距離小于100米的交會,,其中一次距離僅有幾米,,需要稍微動一下。而另外兩次風險相對可控,,沒有動的必要,。
當然,中心最主要的任務(wù)是為我國氣象,、海洋,、資源、實踐等系列100多顆衛(wèi)星提供日常碰撞預(yù)警服務(wù),。有數(shù)據(jù)顯示,,2015年共發(fā)生紅色預(yù)警87次、黃色預(yù)警538次,、藍色預(yù)警6695次,。
“目前我國對重要的在軌應(yīng)用衛(wèi)星都會進行空間碎片監(jiān)測,未來根據(jù)國家要求,,可能會對所有在軌衛(wèi)星都進行碎片監(jiān)測,?!眲㈧o說。