探秘空间碎片前世今生：源于火箭残骸 撞击航天器很致命

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　　央广网北京4月24日消息（记者张棉棉）据中国之声《新闻纵横》报道，今天是4月24号，46年前的今天，中国第一颗人造卫星“东方红一号”成功发射，拉开了中国人进入太空、探索宇宙的序幕，也使中国成为世界上第五个独立自主研制发射人造卫星的国家，是中国航天事业发展的第一个里程碑。为了纪念这一伟大时刻，从2016年开始，每年的今天都被定为中国航天日。

　　回望过往数十载，中国人发展航天、探索宇宙的脚步从未停歇，如今，我们遥望星空，满天星斗已不再触不可及。但是，深邃无边的宇宙中也蕴藏着风险和未知。而离我们最近的，或许就是“空间碎片”。空间碎片是什么？危害究竟有多大？ 

　　电影《地心引力》里，由于受到“空间碎片”的撞击，美国的空间站受损，女主人公差点就再也回不了家，最后是凭借中国的空间站“天宫一号”才回到地球。那么，“空间碎片”究竟是怎么形成的？专业点说，它就是人类空间活动的产物，包括完成任务的火箭箭体和卫星、火箭的喷射物、在执行航天任务过程中的抛弃物、空间物体之间碰撞产生的碎块等，是空间环境的主要污染源。

　　国家航天局空间碎片监测与应用中心副主任刘静介绍，目前能观测到的、地球周边比较大的一些在轨物体大概有两万多个。在这两万个里头，工作航天器只有1000多个，其他都是碎片。碎片的来源就是火箭残骸。发射航天器入轨的残骸是很大一部分，将近20%。随着航天活动的频繁，空间拥挤越来越严重，现在这个数据应该能达到近50%。所以5%的航天器工作在95%的碎片中，可想而知危害有多大。

　　哪些轨道是航天活动密集的轨道？刘静解释，密集的航天活动就像地球上拥挤的交通，在宇宙中，这些航天活动首先集中在常用的太阳同步轨道，两千公里以下、一千公里左右的轨道，同时，地球同步轨道也很值得警惕，因为这是很多通讯卫星、广播卫星的所在地，此外，现在GPS北斗导航等都在使用的轨道也是一个“重灾区”。尤其是在地球近地轨道里，就是2000公里以下，最密集的是600到1000公里，之前发生好多解体，碰撞全都在这个轨道发生。

　　空间碎片作为在太空中不受控制的垃圾，随意乱飞，砸到个星球什么的还可以忍受，但是万一像电影《地心引力》里那样砸到空间站、宇航员，可就不好了。比如，日本“最重要的”X射线天文卫星“瞳”近日与地面失去联系。虽然有猜测称，失联或因太阳能电池无法发电导致电力不足所致，但专家认为，“瞳”可能受到空间碎片的撞击。

　　刘静指出，空间碎片对航天器的危害主要是撞击危害，因为速度是每秒7.9公里在轨，如果两个对头相撞，就可以达到16。如果一厘米的碎片撞到一个航天器上，速度相当于五、六十公里时速的轿车。所以，航天器如果碰到这样的碰撞，是致命的。

　　为了更好的应对空间碎片，国家航天局空间碎片监测与应用中心正式成立，这样就能和其他国家一起，做到监测常规化、预警常态化、信息透明化和减缓制度化。

　　刘静表示，各国都有卫星，卫星之间如果是有非常近距离的交汇，比如说几米，20米，30米这样的，这时候就要规避。究竟你来避还是我来避，你机动还是我机动，所以有一个外星避碰的协调需求，这个事通常是落到国家航天局身上。

　　当中心监测到卫星出现问题，需要针对这些问题做出详细分析，国家航天局空间碎片监测与应用中心综合部副部长于友成介绍称，我们监测到解体碎片的轨道信息或者相关数据后，会通过技术手段进一步分析，什么时候发生解体？什么位置发生解体？相当于把它的一些特性分析出来，提供给决策部门，为决策做技术支撑。

　　据了解，，现在国家航天局空间碎片监测与应用中心的监测手段主要以光学、天文望远镜为主。于友成表示，在航天器有载人任务时，空间碎片对于监测的需求是最大的，现在执行各项航天任务时，基本可以做到提前三天预警。

　　于友成指出，发射预警的目的是这样，它有一个发射窗口，比如在多少时间内发射通过计算，然后在这个窗口里，在哪个时刻发射，它的碰撞风险最低，或者是可以接受的。对于在轨预警，主要是发射入轨后，已经在正常工作，比如未来三天或未来一天，会不会遭遇在轨其他物体的碰撞风险，这是在轨预警会关注的问题。

　　随着航天活动的频繁增长，空间碎片也像滚雪球一样越滚越大。目前除了大于10cm的太空碎片有超过两万个，大于1cm的还有超过20万个，总数量超过1个亿，而这一数字还在不断被更新。这意味着，光做减缓可能并不够，还要去清除碎片：

　　刘静表示，设置一个保护区，在保护区之内，所有航天任务结束后必须推离这个保护区，好让这个轨道永远腾出来给有用的卫星用。

　　当然，国家航天局空间碎片监测与应用中心的成立，除了应对空间碎片，还有一个更重要的使命，就是预防小行星撞地球。小行星第一次撞地球，导致恐龙灭绝，而第二次就是那颗百米级的小行星几百年前在西伯利亚上空时擦大气而过，但是掉了一些东西下来，从而改变了整个西伯利亚的生态；而最近的那次，2013年坠落在俄罗斯中部乌拉尔山区的陨石直径约15米、重10吨，在进入大气层后因摩擦而引发的爆炸威力是二战日本广岛原子弹爆炸威力的20倍。由此产生的冲击波，4000多座建筑的玻璃窗被震碎，有的屋顶还出现坍塌。

　　刘静表示，一般这种小行星特别小，观测能力如果有限的话，只看到一个小段段，没法预测。大家如果有多段数据，多个国家的数据或者不同角度的数据的话，最后就可以定出一个轨道来，比较准确地预报它落在哪区。

　　刘静说，预测距离地球最近的一颗小行星，大约在2048年可能会与地球再次有交集，目前各国正在针对它做技术防御方案。怎么防御它？大家都在探讨。在这个组里头，有很多技术专家，也有很多政府官员，最后的目的还是为了准确预测后，给出正确决策，看看大家共同来应付，让地球不至于毁灭。

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