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人类垃圾污染太空时代即将来临
(2006-11-17 11:24:40)| 分类： 中国军事装备 |
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首条空间站政策将出台： 允许宇航员抛掷废弃装置
【据新科学家网站2006年11月10日报道】 间站政策，将允许乘员有意将废弃装置扔出国际空间站。这可能暂时 增加地球轨道太空垃圾的数量，但是科学家称不会对乘员及其他航天 器造成特别的威胁。 圾可能存在撞击空间站或其他航天器的危险，NASA过去曾避免将装 置有意扔出空间站。因为它们绕地球运行时时速可达上千公里，即使 一点涂层都有可能砸碎航天飞机轨道器的窗户。 全性，此时NASA开始考虑改变政策。这段时间，垃圾及旧设备开始
在空间站堆积，管理人员开始商讨向空间站外投弃垃圾的可行性。 空间站其他成员国核准，这项新政策将开始生效，空间站其他合作伙 伴包括：俄罗斯、欧空局、加拿大及日本。 造成危险的装置；空间站外漂浮的装置，这些装置可能需要较长时间 的太空行走才能找回；危及空间站安全的装置；专门设计为从空间站 投弃的装置。（中国航天工程咨询中心 曲佳 谢慧敏） 太空垃圾
太空垃圾漫话 １９９５年“哥伦比亚”号航天飞机的一次发射中，舱门碰上了 一块太空垃圾，表面留下了一道约一英寸深的划痕。假如那块垃 圾穿入机舱把冷却系统击出一个洞来，那么休斯顿太空控制中心 就会立刻下达让这艘航天飞机返回地面的指令了。美国航空航天 局事先已经预见到了太空垃圾干扰，他们在多次飞行的基础上， 把商业载重舱的一扇门局部关闭，以便更好地保护航天飞机的载 重舱。工作人员从留在划痕中的金属屑推测，那块太空垃圾可能 是块电路板的碎片，至于它从哪里来就难说了，可能是源于一次 爆炸。在太空中的爆炸是太常见了，１９９６年，一枚火箭发射 后爆炸，致使７００片４英寸长的碎片被推进太空轨道。 ５０年代，科幻作家曾生动地描绘出在未来太空飞行中，飞行器 有着与接近地球的岩质微陨星体相撞的危险，但他们忽略了数量 众多的人造太空垃圾所带来的危险。事实上，地球周围的人造流 星体带来的危险比天然的要大得多。经过几十年的研究，人们认 识到土星的周围有一个闪闪发光的球形壳体，壳体中有太空摄像 机镜头盖、废弃的火箭助推器以及固体燃料颗粒。 现在，即使有雷达的紧紧跟踪，航天飞机也对太空垃圾防不胜防 。美国宇航员迈克·福阿莱在“和平”号空间站工作的４个月中， 就收到过３次可能与太空垃圾相撞的警告。最后一次，一颗废弃 的美国卫星从距他所在的空间站不到１０００米的地方飞过。应 俄罗斯控制员的请求，他只好中断自行车训练，到“联盟”号上 暂避一时。他后来回忆说：“我们当时总是注视舱外飞驰而过的 圆点。真令人无法想像，你正注视着的一个圆点在你的左方１０ 公里外，一眨眼，它已经同你并行了。再一眨眼，它又在你右方 １０公里外了。”太空中航天器非常多，其中包括为手提电话、 互联网等提供服务的几百颗卫星。 目前，美国一个小组正在想方设法对太空垃圾进行分类，以便找 出减少不可避免碰撞的方法。他们的口号是避开那些“银弹”。 那些碎片有时会击中航空器的重要部件，甚至击中舱内的宇航员。 这样的一颗颗“银弹”体积虽然小得雷达都难以探测到，但却足 以毁坏航天器。可能有一天你会遇到这样的“银弹”，那时你最 想做的就是加强飞行器的防护了。大多数的航天飞机都是东向发 射的，但并不向正东飞行，而是停在同一纬度上，有的在赤道北 侧，有的处在同赤道呈垂直角度的极地轨道上。当航天飞机偏离 轨道时，有可能与其他飞行物迎面相撞，此刻每一方的运行时速 均高达１·７万英里。 由于太空监测手段还不够发达，所以对太空飞行进行管制几乎还 谈不上。在太空中沿轨道飞行的物体完全不同于民航客机，民航 客机只在空中停留十几个小时，必须受空中交通管制。然而?熏 太空飞行物多达１０万以上，其中正常运行的卫星不足１％，其 余则是失效的卫星和碎片。在地球引力、月球引力和太阳风的综 合作用下，那些飞行垃圾会逐渐改变运行轨道，因此太空中飞行 器受到撞击的事故是不可能精确地预测的。 低轨运行的太空垃圾可以自我清理，因为这些小的垃圾碎片能被 气流带入地球的大气层中燃烧掉。但是，高达４００英里以上的 轨道上的卫星，就要运行很长的时间。美国１９５８年发射的 “前卫”１号卫星至今仍在轨道上运行，大约要６００年后才会 坠入大气层。而当今发射的高轨卫星，将绕地球运行１００万年 之久，除非有什么人去清除它。 尽管与太空垃圾相撞的机会很小，但这种危险还是真实存在的， 所以，所有的卫星发射，不论商业的还是军事的，都要接受设 在科罗拉多斯普林斯的美国航天指挥中心的安排。当计算显示 可能会与太空垃圾相撞时，就会改变发射时间一分钟（这一分 钟内一件每小时１．７万英里速度飞行的物体能够前进２８３ 英里）。当年发射到土星去的“旅行者”号探测器备受关注， 因为它载有７２磅钚。１９９７年夏末秋初时节，在８６天中 每天只有１４０分钟的发射机会。美国太空指挥中心和海军太 空指挥中心每天都得计算出已知太空垃圾的位置和１８０个最 佳发射时间。１９９７年１０月１５日，１８０个最佳发射时 间有１６个因有可能与太空垃圾相撞而被取消了。工夫不负有 心人，价值３３亿美元的太空探测器发射成功了。 在航天飞机的太空飞行中，美国太空中心自始自终地计算着如 何避免太空碰撞的危险。至少有５次，航天飞机及时改变了运 行轨道才避开了飞驰而来的太空垃圾。军方可以跟踪小至 ２．５英寸的飞行物，美国航天局用雷达和光学瞄准镜工作， 来统计那些体积不到１／１０英寸的飞行物。 我们在民用航天方面所做的一切，都在提醒我们建立国家的太 空防御体系。美国的太空观察家们使用２０多台仪器进行太空 搜索，其中包括任何天文学部门未发现的外国设备。在美国北 达科他平原以北的上空，都处在卡弗利尔航空站的监视之下。 该站大楼前有四个堆放在水泥地上的长条形绿色大箱子，每个 箱子有一根１０英尺长雷达用的真空管，它原本用做７０年代 陆军反导弹系统的预警装置，现在仍在昼夜不停地搜索着北部 的天空。６１４４根天线装饰了整座建筑。这种雷达不是常见 的那种旋转的碟形雷达，它足有１１０英尺高，倾斜安放，对 准北方。它毋需移动一英寸，借助于电子仪器和电脑，就可以 同时对太空中几百个物体进行观测。它还可以发出２５兆瓦的 波束，使暗淡的物体反射出更强的信号以便观察得更清楚。这 个雷达可以在２０００英里外的太空中对准一个篮球场大小地 方。它的耗电量比一座小城市的用电量还要大。在雷达观测镜 前有个圆形监视器，绿色的五位数字代表着太空物体进入北美 上空的数量。美国太空指挥中心为每一个新出现的被跟踪的太 空飞行物编一个号码，如“和平”号空间站的代号为１６６０ ９。目前，在２．５万太空飞行物中只有８５００个编入目录， 其他的已经坠入大气层烧毁了。工作人员说上周末刚有一个航 天飞机发生爆炸，有２０多块碎片散在轨道上。假如你有双辐 射灵敏的瞳子，就可以发现从佐治亚海岸到南加利福尼亚州的 整个南部天空有一道无形的防护“篱笆”，它是抵达地球之上 有数万英里高的一道看不见的具有能量的防护“墙”，犹如一 台面积有大陆那么大的防盗报警器，一旦有卫星或其他太空碎 片闯入该区域，该系统就会发出警报声，而地面的６个接收站 通过计算可以很快地确定“入侵者”的具体位置。它的探测区 域向东延伸到非洲，向西到夏威夷。工作人员向我显示了在过 去的２４小时内已经有２９７７３个飞行物穿过防护“墙”， 有的甚至不止一次。工作人员说，在早期阶段，他们只能从长 条记录纸上读出信号，再用铅笔和计算曲尺标出每个卫星的轨 迹。１９６１年６月２９日一颗废弃的火箭爆炸后产生了一大 堆碎片，工作人员为了跟上雷达可视信号，将长条记录纸展开 后铺满了整个房间。 当美国太空指挥中心致力于大的飞行物的研究时，其他一些工 作人员正忙于无数小飞行物的研究。这些小物体小到不反射地 面能够跟踪的光波或光线。它们的体积有的只有垒球、卵石那 么大，但对毫无防备的太空飞行器有着致命的危险。有人估计 这些碎片高达４０万颗，如被撞上，就像在地面上被雷电击中 一样。美国航天局建立了侦测这些小飞行物的太空望远镜。这 架望远镜的主镜不是通常的包铝玻璃，而是在浅碟内嵌上一层 液汞薄膜。利用它，可以观测到所有太空飞行物轨迹的变化， 比如当处于高轨道的小碎片坠入低轨道时，新发射的航天飞机 就有可能遇到它们。利用这架望远镜，可以观测到低轨道上直 径小于半英寸的飞行物。 一块一盎司重的塑料，如果以每小时１．４万英里的速度射出， 可以把一英寸厚的炭素钢板打出一个棒球大小的洞，但一套由 陶瓷材料添加纤维和其他金属构成的防护装置却丝毫无损。因 为，当射出的物体以每小时数千英里的速度击中比它慢得多的 物体时，自身就产生一种冲击波，冲击波在短时间内无法散开， 反作用于射出物体上，把它变成融化的射流飞溅到内防护层上。 所以一块厚金属板不如看似脆弱的陶瓷防护装置。 用最新防太空碎片材料制作的飞行器可以带来安全，但更重要 的还是预防。飞行器研究者们正打算建造一种航天飞机，在它 发射成功后，能把多余的燃料倒入太空，从而减少因爆炸而产 生的众多碎片。现在，采用机械方式分离火箭级和有效载重舱 要好些，可以使进入轨道的卫星有足够的燃料被推入更高的轨 道，而废弃的卫星也会用最后的少量燃料被轻轻地推入大气层后 销毁。 我们在太空中留下了太多的危险物品：人造艺术品、精密仪器 混杂着垃圾碎片。也许将来我们能找到巨型激光器把它们清理 干净，相信未来会解决这些问题的。 |
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