青少年科普知识枕边书:航天知识全知道-清除太空垃圾行动
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    1957年10月4日,苏联成功发射了第一颗人造地球卫星,揭开了人类空间时代的序幕,同时也为太空送去了第一批人造垃圾。此后,随着人类太空史上的一次次壮举,太空垃圾与日俱增,它们就像高速公路上那些无人驾驶,随意乱开的汽车一样,你不知道它什么时候刹车,什么时候变线。它们是宇宙交通事故最大的潜在“肇事者”,对宇航员和飞行器来说都是巨大的威胁。随着航天时代的到来,清除这些太空垃圾已经成为当务之急。

    太空垃圾是指人类在从事空间活动时留下的那些空间碎片。在近地球轨道,火箭助推器的最后部分、调压器和报废的卫星残片,还有因为事故而爆炸的宇宙飞船的残骸碎片、宇宙飞船上很小的螺钉和垫圈、宇航员不小心在空间站上丢失的扳手等,最后都成为太空垃圾。这些太空垃圾在大气阻力的影响下会逐渐陨落,但是如果它的轨道很高,在1000公里以上,阻力作用很小,那它能在轨道上存留数万年甚至数百万年。近50年以来,空间碎片总数已经超过4000万个,总质量已达数百万公斤,大于10厘米,地面望远镜和雷达能观测到的空间碎片平均每年增加200个,总数已经超过10000个,所以说如今的太空已经渐渐变成垃圾场了。

    太空垃圾危害很大,这些东西中有许多可以使宇航员丧命、将人造卫星击穿,至少也会擦坏航空飞机那些价值不菲的窗户。空间碎片数量的不断增加,碎片间碰撞概率也不断增大,从而产生更多的碎片。当其数量达到一定程度,有可能使航天活动无法进行,近地空间完全失去使用价值。空间碎片和航天器撞击时的平均相对速度是10公里/秒,撞击时的动能十分巨大。一颗重10克的空间碎片撞击航天器时,它的撞击效果就和质量1300公斤、时速100公里的汽车撞击效果一样。

    科学家们设计出三种清理太空垃圾的方案。第一种是从地面或者太空发射激光,将太空垃圾推至离地球更近的轨道,使其在地球引力作用下加速下落。这个创意的缺点在于成本过高,而且可以击中的目标有限。第二种方案是建造太空垃圾回收车,让它在太空指定地点上将大块太空残骸、整块的老火箭残体收集和封装起来,然后运送到离地球比较近的轨道上。但这个方案成本太高,而且操作也比较复杂。第三种方案是在飞船发射之前,在飞船上面附着一个金属细丝,进入轨道后用它来击落那些碎片。但是这种方案目前并没有试验过。相信在不久的将来,科学家一定会研究出清理太空垃圾的好方案并付诸实施。

    知识链接

    据统计,目前约有3000吨太空垃圾在绕地球飞奔,而且数量正以每年2%~5%的速度增加。科学家们预测:太空垃圾以此速度增加,将会导致灾难性的连锁碰撞事件发生,如此下去,到2300年,任何东西都将无法进入太空轨道了。

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