电影《地心引力》里,太空垃圾碎片以飞快的速度摧毁空间站的场景,不知大家还记得吗?
当时肯定有不少人都认为,这怎么可能发生,指定是假的。
殊不知,现在我们就正在面临着这样的困境。
10月21日,有外媒报道,国际通信公司已经确认了,美国播音公司制造的Intelsat 33e高轨卫星发生了故障,并在太空解体、至少留下了57块碎片。
这一消息的曝出,直接在国际上引起了轩然大波,毕竟我国的神舟十八号载人飞船还没返程,而这一切也都成了未知数......
美国卫星突然解体
其实Intelsat 33e卫星的解体,并不能说是偶然事件,因为早在之前就有预兆了。
这颗由波音公司制造,并于2016年发射的卫星,主要为欧洲、非洲和亚洲部分地区提供通信服务。
然而在服役期间,它曾多次出现推进系统故障,那么这些,就为这次的解体埋下了伏笔。
据Exo Analytic Solutions公司的数据显示,卫星解体后产生的碎片数量已经上升到了57块,并且很有可能还有更多的没有被追踪到的更小碎片。
那么这些碎片,就成为了名副其实的太空“地雷”,它们以极高的速度在地球轨道上游荡,对其他的航天器构成了巨大的威胁。
以近地轨道为例,航天器的运行速度接近第一宇宙速度,约为每秒7.9公里。
所以说,即使是再微小的碎片,在这种速度下也具有极强的破坏力,所以一旦和其他航天器发生碰撞,轻则造成设备损坏,重则导致航天器解体甚至爆炸,形成连锁反应,产生更多的碎片,进一步恶化太空环境。
有些人认为,Intelsat 33e卫星本身就可能是被碎片撞击才导致解体的,那这就无疑是一个令人担忧的恶性循环。
事实上,这颗重达6.6吨的庞然大物原本计划服役15年的,推断下来,一直到31年才是它的退役时间。
但到今年明明才刚刚过去7年,它却突然发生了解体,实在是让人有些不知所措。
推断导致它解体的原因,很有可能就是因为微流星体撞击,当然也可能是卫星自身故障引起的。
可不管原因是什么,结果都是一样的:这颗卫星变成了几十块碎片,在太空中肆意“游荡”,对其他航天器构成了严重威胁。
这些碎片不仅会影响到其他卫星的正常运行,甚至可能引发连锁反应,导致更多的卫星解体,最终形成难以控制的“凯斯勒效应”,从而导致近地轨道变成一片充满危险的“垃圾场”。
而Intelsat 33e卫星解体事件,再次把太空垃圾这个问题推到了风口浪尖。
据美国航天局的数据显示,目前可追踪的太空碎片数量已经达到了3.46万个,而无法追踪的微小碎片更是高达1.3亿个。
这些碎片的存在,可谓是时刻都在威胁着在轨航天器的安全。
我们知道,地球静止轨道,由于它独特的地理位置,所以才成为了通信卫星的“黄金地段”。
那么Intelsat 33e卫星也位于这一轨道,所以它解体产生的碎片,虽然短期内不会对近地轨道上的空间站等航天器构成直接威胁,但长期来看,这些碎片的轨道可能会发生变化,最终进入近地轨道,增加近地轨道航天器面临的风险。
其实这次的卫星解体事件已经不是第一次发生的了,历史上也是屡见不鲜的。
卫星解体并非冰山一角
2021年,俄罗斯为了测试反卫星武器,击毁了一颗名为Kosmos 1408的报废卫星。
这次试验直接产生了超过1500块可追踪碎片和数以万计的微小碎片,这些碎片就像一颗颗“太空子弹”一样,在太空中横冲直撞,逼近国际空间站,最近得时候,距离空间站仅有40公里,迫使空间站内的宇航员紧急启动避难程序。
包括在2009年的时候,美国铱星33号卫星与俄罗斯宇宙-2251号卫星在西伯利亚上空相撞。
而这一次,就是人类历史上发生的第一次卫星碰撞事件,这次碰撞不仅摧毁了两颗卫星,还产生了大量的碎片,进一步加剧了太空垃圾的威胁。
但令人担忧的是,这些事件仅仅是冰山一角,真实的太空垃圾情况远比我们想象的更严峻。
据统计,目前人类正在追踪的太空垃圾数量已超过3.4万个,其中包括报废的卫星、火箭残骸、航天器碎片等,而那些体积小于10厘米的微小碎片更是数不胜数,估计超过1.3亿个。
这些太空垃圾就像一颗颗的“定时炸弹”,分布在地球周围的各个轨道上,对包括国际空间站、中国空间站在内的所有在轨航天器以及执行太空任务的宇航员的生命安全构成了巨大威胁。
不过更令人担忧的是,太空垃圾的清理目前仍然是一个世界性难题,技术有限、成本高昂,都为我们带来了很大的困难。
那么这就意味着,太空垃圾问题将在未来很长一段时间内持续存在,并随着航天活动的增加而日益严重。
这种“垃圾围城”的趋势,不仅会对航天器的安全运行构成威胁,还可能对国际通信、气象观测等领域造成严重影响,最终制约人类对太空的探索和利用。
太空垃圾的威胁
面对日益严峻的太空碎片威胁,各个国家都在积极探索应对策略和技术,力图在“刀尖上跳舞”,保障航天器的安全运行。
中国在载人航天任务中采用了“发一备一”模式,这也就意味着,当有航天员在轨执行任务时,地面会同步准备另一艘载人飞船和火箭,随时待命。
一旦在轨航天器遭遇紧急情况,那么备用飞船地作用就来了,它的任务就是把航天员安全接回地球。
这种模式,就相当于是给航天员上了“双保险”,最大限度地保障了他们在轨安全。
但如今,Intelsat 33e卫星解体事件发生时,中国空间站上的神舟十八号航天员尚未返回地球,而神舟十九号飞船也即将发射。
那么在这种情况下,“发一备一”模式就显得尤为重要,为神舟十八号和十九号航天员提供了安全保障。
除了“发一备一”模式,空间站本身也具备一定的防护和规避能力,空间站配备了碎片监测系统,可以对潜在的碎片进行预警。
如果发现有碎片靠近,那么空间站可以通过改变轨道来躲避碎片的撞击。
除了这些以外,空间站内部也设有防护能力较强的区域,航天员可以在紧急情况下进入这些区域躲避。
包括神舟十八号航天员在出舱活动期间,还为空间站安装了额外的空间碎片防护装置,进一步增强了空间站的防护能力。
不管怎么说,历史上的类似事件给我们提供了宝贵的经验。
在2024年6月,俄罗斯一颗报废卫星解体,产生了超过100块的碎片。
当时的情况下,国际空间站上的9名宇航员启动了紧急程序,进入飞船内躲避,直到警报解除才返回空间站。
这就表明了,即使是面对突发事件,只要有完善的预案和有效的应对措施,就能把风险降到最低。
尽管空间站具备一定的防护和规避能力,但并不能完全避免碎片撞击的风险。
在历史上,国际空间站就曾多次遭到碎片撞击,造成不同程度的损坏。
就比如,在2016年一块碎片击穿了国际空间站穹顶舱的窗户,2021年加拿大2机械臂也曾被碎片击中。
这些事件都在表明,太空碎片对航天器的威胁是真实存在的,需要我们引起高度重视。
Intelsat 33e卫星的解体事件,也折射出当前国际太空竞赛中日益凸显的安全问题,随着各国加大对太空的投入,越来越多的卫星被送入轨道,太空环境变得愈加拥挤,碎片碰撞的风险也随之增加。
中美两国在卫星部署方面都制定了雄心勃勃的计划,美国的SpaceX公司则凭借这“星链”计划,在低地球轨道卫星部署方面处于领先地位。
而中国也不甘示弱,推出了“GW星座”和“千帆星座”等项目,计划发射数千颗卫星,构建自己的卫星网络。
不过这些计划,都在推动太空技术发展的同时,也加剧了太空的拥挤程度,增加了潜在的碰撞风险。
不管怎么说,太空安全不仅关乎各国自身的利益,也关乎全人类的共同命运,只有加强国际合作,共同应对挑战,才能确保太空的和平利用,造福全人类。
结语:
这次的卫星解体事件给国家带来了一波不小的轰动,更是给所有国家都提了个醒。
同时,Intelsat 33e卫星解体事件也让我们意识到了太空垃圾的重要性。
目前,虽然太空垃圾对我们还存在着很大的威胁,但相信随着技术的进步是时代的发展,总有一天我们能从源头上解决掉这一难题的。
信息来源:
财联社——《波音卫星在轨意外解体 美国太空军已追踪到碎片》2024-10-23
中国知网——《俄罗斯在反卫星武器试验中摧毁了本国的一颗卫星》
国家地理中文网——《一枚硬币足以击穿“天宫”,太空垃圾已成巨大风险》2023-11-06
环球网——《美媒称中国卫星碎片撞坏俄卫星 中国专家驳斥》2013.3.12
湖南日报——《瞭望|全链突破向太空》2024-10-14