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太空垃圾消除战迫在眉睫,不能再坐视不管

时间:2017年04月10日 信息来源:网易科技 点击: 【字体:

随着越来越多的国家和企业发射卫星,太空垃圾问题也亟待解决。3月30日于华盛顿召开的太空研讨会就讨论了这一问题。而BBC网站撰文表示太空垃圾消除战就要拉响。成千上万片人造垃圾正围绕着地球轨道运行。其中有些非常微小,而其他有些则大到可以用望远镜观察,但所有这些碎片都对飞行器和卫星造成威胁。而且专家称,随着太空越来越拥挤,碎片带来的风险也越来越严重。

一. 太空垃圾现状

大约有23000片太空垃圾大到可以被美国空间监视网(US Space Surveillance Network)观察。而更多的碎片直径小于十厘米,无法被观察到。但即使是薄如纸片的碎片也会造成严重的危害。

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图1:从二十世纪五十年代到现在的太空垃圾

二. 碎片的危害

安全世界基金会(Secure World Foundation)的布瑞恩·威登(Brian Weeden)称“目前我们还不追踪那些小碎片。”该基金会位于华盛顿,致力于太空可持续利用。“但这些研究非常重要,因为这些小于一厘米的碎片会对卫星造成危害。”

太空碰撞是非常罕见,但目前为止一半的有惊无险情况都是由两次事件的碎片造成。一次是2007年,中国利用导弹飞弹摧毁本国的卫星之一。另一次是2009年,美国商用通讯卫星与失效的俄罗斯天气卫星碰撞。

而直到2015,2009年的那次碰撞产生的碎片还迫使国际空间站的工作人员撤退到联盟号飞船返回舱,所幸无人受伤。但这些碎片会残留在地球轨道上百年,甚至上千年。

科学家们一直在想方设法地清洁太空,但目前为止还没有太空吸尘器。更糟糕的是,这些碎片还会自发地变得更小、更难以被发现。

三. 越来越拥挤的太空

已有7000多个卫星被发射到太空中,但当前只有1500个卫星正在使用。而在接下来的十年间,旨在改善全球互联网覆盖的巨型星座-大型卫星群计划一旦实施,发射卫星的数量将增至18000个。

威登称“如此一来,这将会加大我们追踪碎片、预测接近物体和避免碰撞的难度。在接下来的几年内,这些问题都会越来越难。在太空中,物体运动的速度相同。如果所有物体运动方向一致,那就没有危险。但物体经常沿着不同的轨道运行,还会互相交叉。这就是所谓的‘交会’。举例来说,高速公路上所有的车子的时速都是100公里,如果这辆车子在你旁边,你和他就是相对静止,你不会注意到他。但如果这辆车子从对面驶来,那么,你们将以时速200公里相撞。”

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图二:国际空间站窗户上,由碎片造成的撞击坑

在美国航天航空局(NASA)戈达德航天飞行中心的交通警察劳里·纽曼(Lauri Newman),负责根据军事数据指挥NPASA的无人飞行器,如卫星等是否需要移动以躲避碎片。她说“实际上,卫星会打开额外保护罩,从而避免小于1厘米碎片的危害。但对于1到10厘米的碎片,如果你追踪不到,那就无能为力了。”

四. 空间监视望远镜助力

卫星技术对现代便捷生活至关重要,从通讯到GPS导航,到按需下载电影。对国家安全也至关重要。

国防高等研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency,简称Darpa)管理者中校杰瑞米·雷利(Jeremy Raley)则这样说道“它(卫星)影响着一切。所以我需要时时刻刻都能看到太空中的一切,而且需要知道我看到的是什么。”

这也就是为什么Darpa会动用军事力量来寻找追踪太空碎片的更佳方法。去年10月份,该部门向驻扎在新墨西哥州白沙湾的美国空军提供了九十吨的巨型望远镜。

空间监视望远镜旨在监测地球同步轨道,其越来越重要。地球同步轨道距离地球约2.2万英里(约3.6万公里),其运行周期与地球自转周期(23小时56分4秒)相同,所以停留在那里的卫星与地面的位置相对保持不变。同步轨道上的通讯和电视卫星能够提供不间断的服务。

中校介绍道“空间监视望远镜非常重要,因为它可以观察到更多更小的物体。而且与传统的观察先追踪一个物体、再观察另一个物体不同的是,该望远镜一次能观测到近1万个目标,可以更长时间的追踪物体。”

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图三:空间监视望远镜

五. 管理争执

如此细致的观察需要资金,也提出了另外一个问题,美国是否应该共享这部分数据,来提高整体的太空安全?

这也是3月30日华盛顿大学空间研究协会和乔治华盛顿大学空间政策研究所最近在华盛顿举行的研讨会上讨论的问题之一。专家们讨论了谁应该管理空间,谁应该对碎片负责,是否应该有一套可持续利用空间的国际准则。

威登称“这是很典型的公共政策,经济问题。就像污染,你捡起垃圾或者避免污染河流,这对你都没什么好处,但是如果你不这么做就对社会造成了危害。那么,当人们不需要为此付出代价的时候,你如何能指望人们承担责任呢?”

而尽管1959年联合国就成立了平利用外层空间委员会,但是没有单独的国家或企业会对太空负责。

目前为止,有85个国家是该委员会成员,其中有太空强国如美国、俄罗斯和中国,也有连卫星都没有的哥斯达黎加,但依靠卫星功能。要想推出一项所有成员国都同意的准则是很困难的。

但随着越来越多的国家和企业在地球轨道上发射卫星,这类问题迫在眉睫。没有理由再无动于衷了!


(作者:佚名)
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