太空垃圾已满至“临界点” 中国航天器具防护能力

　　“宇宙-954”号的残骸。

　　“哥伦比亚”号的残骸。

　　在刚刚过去不久的9月，一颗与大巴大小相似的美国失控卫星坠落地球，引发人们担忧；本月底，又将有一架废弃的太空望远镜“ROSAT”号“重返”地球；2009年2月，俄罗斯已报废的“宇宙-2251”号和美国的“铱33”卫星发生了史上首次卫星碰撞事件，之后产生了大量太空碎片。这些已废弃的卫星和太空碎片都有一个共同的名字：太空垃圾。

　　近日，一则同样来自美国的消息引发关注，该消息称，目前绕着地球跑的太空垃圾已满到“临界点”，随时会相撞，而一旦互撞又会制造更多碎片。体积较大的太空碎片坠入大气层，如果不幸地落在人口密度较高的地区，很可能造成重大伤亡。对此，航空专家表示，虽然太空垃圾越来越多，但是地面上的人被太空碎片砸中是“高危险、低概率”的事，不需太过担心，我国的航天器对太空垃圾采取了多种防范措施，也正在用先进技术和手段避免制造新的太空垃圾。

　　太空垃圾已满到“临界点”

　　美国的《时代》周刊在日前的一篇文章中说，如果你得知头上飞着那么多的太空垃圾，很可能会晚上睡不着觉。54年前，全球第一颗人造卫星、俄罗斯的Sputnik成功发射至太空之后，地球各国先后发射了许多航天飞行器。对于每个航天飞行器来说，都会留下各种各样的垃圾：螺栓、升压器、连接环、隔热材料，甚至油漆碎片。

　　记者就此采访了我国著名航天专家庞之浩。他介绍说，太空垃圾是围绕地球轨道的无用人造物体，是在人类探索宇宙的过程中，被有意无意地遗弃在宇宙空间的各种残骸和废物，其主要有四种来源：一是航天器在使用寿命期间出现故障或者是“寿终正寝”之后继续在轨道中运行，如前苏联“礼炮-7”号空间站解体后就形成了200多块大碎片；二是火箭残骸，如已完成任务的火箭箭体、卫星本体和火箭喷射物等，尤其是第三级火箭，如果是在轨道较高的地方星箭分离的话，就会成为太空垃圾；三是航天员出舱进行太空行走时不小心掉在了舱外的工具、螺母等物体；四是在过去，航天员直接扔到太空里的生活垃圾。

　　庞之浩说，根据太空垃圾尺寸的大小，国际上把太空垃圾分为三类：尺寸大于10厘米的为大碎片，现被监测到大概有1.8万个；尺寸介于1至10厘米之间的为小碎片，现大概有10万个；尺寸不大于1厘米的为微小碎片， 现大概有几千万个。

　　《时代》周刊报道称，在直径大于10厘米的太空碎片中，大部分的直径都远不止10厘米，很多是尚算完整的飞行器。一些已经退役的卫星的体型相当于一辆中巴甚至大巴，重量也达到好几吨，它们就像被遗弃的驳船一样在太空中漂浮游荡。庞之浩表示，从理论上说，在低轨道运行的太空垃圾最终都会坠入大气层，而在高轨道(即3.6万千米以上高空)运行的太空垃圾则会在未采取任何措施的情况下绕着地球飞几千年。

　　就在上个月月底，美国国家航空航天局(NASA)的一颗6.5吨重的“高层大气研究卫星”(UARS)失去控制坠落地球，共有26块碎片坠落地球。虽然最终其安全地坠入了南太平洋，可是之前却让科学家和普通人都紧张不已。很快，本月底又将有一架太空望远镜“ROSAT”号“重返”地球，人们仍是难以测算出其精确的坠落地点。

　　高速太空垃圾危害大

　　据美国媒体介绍，如果所有的太空垃圾都是以同高度、同方向、同速度的状态来运行的话，那么它们就会处于相对静止的状态，互不干扰。但目前太空垃圾的状态并非如此，而是有的快、有的慢、有的轨道离地面较远、有的轨道离地面较近，当相近的两个物体像开车一样“变道”时，就如同高速公路上乱开乱撞一样。例如，美国发射的飞行器大多都是倾斜28.5度角绕地球运行，如此美国本土才会处于飞行器的“势力范围”；出于同样的原因，俄罗斯发射的飞行器则大多沿倾斜51.6度角的轨道运行，这样，两个轨道就出现了交汇的可能，2009年的美俄卫星碰撞事故就是证明。

　　太空垃圾的飞行速度很高，如果撞击到航天器表面，轻者会留下凹坑，重者会穿透航天器造成部分系统功能失效，甚至会产生灾难性的后果。一个仅10克重的太空碎片的太空撞击能量，不亚于一辆以每小时100千米速度行驶的小汽车所产生的撞击能量； 一颗迎面而来的直径为0.5毫米的金属微粒，足以戳穿舱外航天服。

　　庞之浩表示，小小的太空碎片会给航天器带来巨大危险的原因主要在于它的速度。如果一个太空碎片与航天器是相向速度(即朝同一个方向运行)，而碎片又不大的话，问题就不是太大。如果是相迎速度即迎头撞上的话，那就比较危险了，尤其是在宇航员出舱太空行走时，如果被相迎速度的碎片打在宇航服上，就会带来很大问题。