太空垃圾来袭,国际空间站在4月30日紧急启动发动机进行变轨,避免出现太空碰撞的事故。在中国空间站上有3名航天员正在执行飞行任务,面对这些太空垃圾,我们的航天员该怎么办?
在近地轨道存在无数太空垃圾,还有大量陨石、流星体、彗星碎片、小行星碎片等天然小碎片。这些小天体、太空垃圾的飞行速度很快,一旦撞击到在轨运行的航天器,都可能会导致航天器发生解体。
相信很多网友都还记得在2024年10月,美国波音公司制造的一颗通信卫星Intelsat 33E(IS-33E)在地球同步轨道(GEO)上意外解体,一开始被追踪到的卫星碎片是20块,后来被追踪到的卫星碎片数量增加到了80多块,可能还有很多没有被监测到的卫星碎片。这一颗卫星解体产生这么多卫星碎片,对轨道上几百颗卫星都构成了严重的威胁。
这一颗卫星大小相当于一个集装箱,在2016年8月才发射升空,在2017年1月才投入使用,最初的设计寿命为15年,不过它曾经进行了一次机动变轨消耗了一些推进剂,导致它的寿命减少了3.5年,但是理论上也是可以运行超过10年的。然而这一颗卫星在正常运行过程中突然发生了解体,这确实是让人感到意外。有一些人认为它可能是遭到了太空垃圾的撞击而解体报废的。
国际空间站这次进行紧急变轨,就是为了避免出现通信卫星Intelsat 33E(IS-33E)那样的情况。因为这些太空垃圾的飞行速度很快,当时如果国际空间站不仅仅变轨的话,太空碎片和国际空间站的距离不不到640米。
中国空间站怎么办?
其实,不仅国际空间站面临着太空垃圾的威胁,中国空间站以及其他在轨运行的卫星等航天器一样面临这样的威胁。当前中国空间站有3名航天员在执行飞行任务,那我们的航天员该怎么办呢?
大家不需要担心,我们有应对的办法。首先,我们的空间站有预警能力,发现有太空垃圾高速来袭的时候,我们会提前发出预警,有必要的话,我们的空间站也会紧急启动发动机进行规避。
除了进行主动规避外,如果这些太空垃圾已经很近,空间站没有时间进行规避了,航天员可以穿上舱内航天服进入到载人飞船的返回舱内,做好返航的准备。如果太空垃圾和空间站擦肩而过没有发生碰撞的话,航天员就会从飞船返回舱内回到空间站内,继续开展工作。如果空间站不小心被太空垃圾撞击到的话,这时候航天员就会驾驶载人飞船从空间站组合体紧急撤离返回地球。
在地面,我们也会做好一系列的准备工作,其中一个就是着陆场需要做好迎接飞船返航的准备。不过由于是紧急撤离的话,飞船可能不一定会在预选的着陆场降落,可能会在其他国家、地区降落,也可能会降落到大海或者湖泊之类的水域。这都是需要做好准备的。
虽然我们的神舟载人飞船都是在陆地着陆场着陆,没有在海面或者湖面进行着陆,但是我们的飞船一样可以在海面、湖面降落的。
飞船返回舱底部安装了海水染色剂,如果飞船返回舱降落到茫茫大海的话,我们可以使用北斗定位系统对其定位,飞船底部的海水染色剂也会慢慢释放出来,将附近的水面染成亮绿色,为飞机和救捞船提供引导。
在发射场,还有一艘新的载人飞船、一枚新的火箭处于待命状态,可以执行快速发射任务,为在轨的航天员保驾护航。如果有需要,这艘飞船会在最短的时间内发射升空,去把航天员接回来。
一颗北斗卫星突然消失
当然,我们的航天器仅仅通过变轨来躲避这些太空垃圾也不是事。因为随着我们发射的航天器越来越多,太空垃圾也会越来越多。
不同的航天器飞行的轨道不同,有一些在地轨道飞行,有一些在高轨道飞行,飞行轨道高度不同,它们坠落地球大气层的时间也不同。那些在大约300公里的近地轨道飞行的航天器一般飞行1年左右,而轨道高度达到600公里的话可以飞行几十年,轨道在1000公里以上的话,它们可以飞行几百年时间,而轨道在4000公里以上的话,可以飞行上千年。如果飞行轨道更高的话,几乎可以是永久留在太空了。
虽然现在的卫星、火箭残骸、飞船残骸很多时候都是受控坠落地球大气层,不会长时间在近地轨道溜达,但是现在近地轨道的太空垃圾还是非常多,太空垃圾和其他航天器发生碰撞也会产生大量太空垃圾。所以,我们也需要想办法去清理一下已经存在的太空垃圾才行。目前在太空垃圾的处理方面,我们国家也取得了一些进展。
2021年10月24日,我国发射了一颗实践二十一号卫星,在2021年2月22日,实践二十一号卫星做了一件让大家都感到不可思议的事情。
实践二十一号卫星靠近一颗已经失效的北斗二号导航卫星,然后将其“抓住”,随后实践二十一号卫星进行“大机动”,将失效的这颗北斗卫星脱离了地球同步轨道,将其送到了“墓地轨道”。
在将失效的北斗卫星送上“墓地轨道”后,实践二十一号卫星和这颗卫星进行分离,然后又变轨回到近地轨道。当时美国的很多媒体都在炒作这一个事情,担心我们可能会去“抓”他们的卫星。实际上我们是在进行太空垃圾、报废卫星处理的技术验证,我们是在和平利用太空,净化近地轨道的环境。
从技术层面来看,我们已经有很多技术应对太空垃圾的威胁了,包括主动变轨躲避,航天员紧急撤离,还能通过其他的卫星将一些报废的卫星脱离轨道。能够将报废的卫星“抓走”,我们一样可以“抓”那些太空垃圾,甚至可以“抓抓”人家的卫星。
更新时间:2025-05-09
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