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太空垃圾 太阳能的主战场?

发表于:2014-03-28 10:27:00    

湖南省绥宁县就曾经迎来天外的“不速来客”,据媒体报道,2012年3月31日, “亚太7号”通信卫星“长征三号乙”运载火箭一级残骸钢架打断一低压线后,打破一民房屋顶的瓦片,坠落于绥宁县黄土矿乡牛栏冲村水田里,另外一片残骸则坠落于田基上。无独有偶,在英国,一块重达1.8公斤的金属从天而降,砸穿了一对老夫妇的房顶,所幸的是没有造成人员伤亡。

但是,这些还不是太空垃圾最可怕之处。“凯斯勒症候群”(Kessler Syndrome)才真正令太空垃圾引起航天学者的重视。1978年,一位美国宇航局的天文学家唐·凯斯勒提出了一个令人沮丧的观点:随着太空撞击事件的增加,新生出大量碎片。迟早有一天地球大气销毁太空垃圾的速度将跟不上太空垃圾的增长速度。那样一来,地球外围空间就会出现一层永久性的“太空垃圾云”,从而使得太空环境变得非常危险,无法进行航天活动。这种理论就被称为“凯斯勒症候群”。

试想一下,这些太空垃圾以6~7公里/秒的速度飞行,他们隐藏着巨大的杀伤力:一块10克重的太空垃圾撞上卫星,就相当于两辆100公里/时的小汽车相撞,卫星会在1.5秒内被打穿或被直接击毁。而且每一次太空垃圾的相互碰撞不会互相湮灭,而会产生更多的碎片,再次增加太空垃圾的数量。

  回收难在何处

为此,人类自很早以前已经在思考如何回收这些太空垃圾,并提出各种构想,可惜的是,这些构想一直止步于理论,并没有国家真正实践。“回收太空垃圾成本太高,几乎和发射一枚人造卫星的花费一样多。”都亨解释说,“考虑到成本,如果卫星损坏,只是其中部分零件需要更换便可再次应用,那么回收就是值得的。如果卫星已经全部报废,那么回收就没有太大意义了。”不过,这只是太空垃圾回收难点之一。另外一层隐忧是,有些国家担心有人以回收太空垃圾为由,向他国的航天器进行攻击,因此对于哪个国家执行回收任务以及具体方法,各国并没有达成协议。

而与花费高额的太空垃圾回收费用相比,有科学家主张在避免产生太空垃圾上下功夫。比如,在卫星上加装一个廉价的折叠式气球,一旦卫星寿终正寝时,气球内便会充满氦气或其他气体。当气球与地球的大气层外稀薄的大气接触时就形成额外的阻力,降低卫星速度,从而缩小卫星轨道半径,让其坠入大气层。或者卫星上天时带一根由特殊材料制成的绳子,长约5公里左右,卫星失效后可以控制它释放,绳子将切割地球磁力线并导电,进而在地磁场的作用下产生下拉作用,将卫星在短期内拖入地球大气层烧毁。不过,到底哪些方法有效,还需要实践证明。

  清理太空垃圾的奇思妙想

  激光加入回收太空垃圾的行列

3月11日,新加坡《联合早报》报道,澳大利亚一组科学家正在研究从地球发射激光,来分解绕着地球旋转的太空垃圾,以减少这些碎片可能会引发的一系列卫星撞击事件。澳大利亚国立大学天文与天体物理学研究院院长克莱思在接受采访时表示,这项工程非常可能成为现实,相关设备可能在10年内运作。

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责任编辑:solar_robot
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