科技: 人物 企业 技术 IT业 TMT
科普: 自然 科学 科幻 宇宙 科学家
通信: 历史 技术 手机 词典 3G馆
索引: 分类 推荐 专题 热点 排行榜
互联网: 广告 营销 政务 游戏 google
新媒体: 社交 博客 学者 人物 传播学
新思想: 网站 新书 新知 新词 思想家
图书馆: 文化 商业 管理 经济 期刊
网络文化: 社会 红人 黑客 治理 亚文化
创业百科: VC 词典 指南 案例 创业史
前沿科技: 清洁 绿色 纳米 生物 环保
知识产权: 盗版 共享 学人 法规 著作
用户名: 密码: 注册 忘记密码?
    创建新词条
科技百科
  • 人气指数: 3556 次
  • 编辑次数: 1 次 历史版本
  • 更新时间: 2009-03-11
admin
admin
发短消息
相关词条
任新民
任新民
地球垃圾充塞的太空
地球垃圾充塞的太空
天宫一号
天宫一号
国际空间站的现状与前景
国际空间站的现状与前景
地外文明
地外文明
太空旅游
太空旅游
修复地球
修复地球
火箭飞人简要发展史
火箭飞人简要发展史
未来5年五大远征太空计划
未来5年五大远征太空计划
十大具有里程碑意义的太空照片
十大具有里程碑意义的太空照片
推荐词条
希拉里二度竞选
希拉里二度竞选
《互联网百科系列》
《互联网百科系列》
《黑客百科》
《黑客百科》
《网络舆情百科》
《网络舆情百科》
《网络治理百科》
《网络治理百科》
《硅谷百科》
《硅谷百科》
2017年特斯拉
2017年特斯拉
MIT黑客全纪录
MIT黑客全纪录
桑达尔·皮查伊
桑达尔·皮查伊
阿里双十一成交额
阿里双十一成交额
最新词条

热门标签

微博侠 数字营销2011年度总结 政务微博元年 2011微博十大事件 美国十大创业孵化器 盘点美国导师型创业孵化器 盘点导师型创业孵化器 TechStars 智能电视大战前夜 竞争型国企 公益型国企 2011央视经济年度人物 Rhianna Pratchett 莱恩娜·普莱契 Zynga与Facebook关系 Zynga盈利危机 2010年手机社交游戏行业分析报告 游戏奖励 主流手机游戏公司运营表现 主流手机游戏公司运营对比数据 创建游戏原型 正反馈现象 易用性设计增强游戏体验 易用性设计 《The Sims Social》社交亮 心理生理学与游戏 Kixeye Storm8 Storm8公司 女性玩家营销策略 休闲游戏的创新性 游戏运营的数据分析 社交游戏分析学常见术语 游戏运营数据解析 iPad风行美国校园 iPad终结传统教科书 游戏平衡性 成长类型及情感元素 鸿蒙国际 云骗钱 2011年政务微博报告 《2011年政务微博报告》 方正产业图谱 方正改制考 通信企业属公益型国企 善用玩家作弊行为 手机游戏传播 每用户平均收入 ARPU值 ARPU 游戏授权三面观 游戏设计所运用的化学原理 iOS应用人性化界面设计原则 硬核游戏 硬核社交游戏 生物测量法研究玩家 全球移动用户 用户研究三部曲 Tagged转型故事 Tagged Instagram火爆的3大原因 全球第四大社交网络Badoo Badoo 2011年最迅猛的20大创业公司 病毒式传播功能支持的游戏设计 病毒式传播功能 美国社交游戏虚拟商品收益 Flipboard改变阅读 盘点10大最难iPhone游戏 移动应用设计7大主流趋势 成功的设计文件十个要点 游戏设计文件 应用内置付费功能 内置付费功能 IAP功能 IAP IAP模式 游戏易用性测试 生理心理游戏评估 游戏化游戏 全美社交游戏规模 美国社交游戏市场 全球平板电脑出货量 Facebook虚拟商品收益 Facebook全球广告营收 Facebook广告营收 失败游戏设计的数宗罪名 休闲游戏设计要点 玩游戏可提高认知能力 玩游戏与认知能力 全球游戏广告 独立开发者提高工作效率的100个要点 Facebook亚洲用户 免费游戏的10种创收模式 人类大脑可下载 2012年最值得期待的20位硅谷企业家 做空中概股的幕后黑手 做空中概股幕后黑手 苹果2013营收 Playfish社交游戏架构

(图)太空垃圾
太空垃圾地球附近分布模拟图
太空垃圾(Space debris 或 space junk)是围绕地球轨道的无用人造物体。太空垃圾小到由人造卫星碎片、漆片、粉尘,大到整个火箭发动机构成。自2009年1月以来已有大量的太空垃圾在太空轨道中。由于高速的轨道碎片可对运转的卫星造成极大损害,太空垃圾成为日益受到关注问题。

 


 

目录

[显示全部]

简介编辑本段回目录

(图)太空垃圾年份分布图示
太空垃圾年份分布图示
太空垃圾,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。太空垃圾的名目繁多:大的有已经“寿终正寝”,但仍在空间轨道兜圈子的卫星、空间站等航天器,被遗弃的运载火箭推进器残骸;中等有意外爆炸形成的碎片。太空垃圾的来源包括:报废的航天器及火箭残骸、爆炸产生的碎片、一些零件、宇航员的生活垃圾以及人类太空活动掉落的空间微粒等。美国在1958年发射一颗命名为先锋的卫星,成了最长尚存件的太空垃圾之一。除了进行航天任务时扔到太空的垃圾越来越多以外,已在太空的垃圾件数也会自行增多,即当脱离主体的火箭中还含有的剩余燃料在太空爆炸时,便会生成无数个碎块,形成更多的太空垃圾。调查表明,自开辟太空时代50年以来,太空垃圾大约已有2.5万块。由于其中许多物体在进入大气层时烧掉了,现在能够看到的大约有9000件。而且,一个太空飞行器若在600公里的高空飞行,它将围绕地球转25-30年,如果它位于1000公里的高度,则可飞行到4001年,如果再高,它则几乎会成为永恒的物体。到2009年1月为止,太空中这种“长寿”垃圾越来越多,清除将是极其艰难的。一般来说,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1000千米以上,大气阻力很小,那它能在轨道上存留数万年甚至数百万年。而且,目前大多数太空垃圾都处于比较高的高度上。到2009年1月为止,太空垃圾空间碎片总数已经超过4000万个,总质量已达数百万千克,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。

危害编辑本段回目录

(图)太空垃圾在地球周围的分佈图示
太空垃圾在地球周围的分佈图示
21世纪50年代开始进军宇宙以来,人类已经发射了4千多次航天运载火箭。据不完全统计,太空中现有直径大于10厘米的碎片9千多个,大于1.2厘米的有数十万个,而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒可能数以百万计。 太空垃圾,由于飞行速度极快(6-7公里/秒),因此都蕴藏着巨大的杀伤力,一块10克重的太空垃圾撞上卫星,相当于两辆小汽车以100公里的时速迎面相撞--卫星会在瞬间被打穿或击毁。 人类对太空垃圾的飞行轨道无法控制,只能粗略地预测。这些垃圾就像高速公路上那些无人驾驶,随意乱开的汽车一样,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”,对于宇航员和飞行器来说都是巨大的威胁。 到2009年1月为止,已有成千吨航天废物环绕地球飞行,它们是自21世纪五十年代人类开始进军宇宙以来各项航天任务和废弃人造卫星所遗留下来的残渣剩物。这些太空垃圾已经成为航天事业发展的绊脚石。据统计,自21世纪50年代末以来,人类已经发射了四千多次航天运载火箭,但只有一小部分火箭残体坠毁,大部分都留在空间,作为垃圾碎块环绕地球疾速飞行,估计其中有一万三千块大于十厘米,三亿多块大于一厘米。但极小一块飞行垃圾就足以给人造卫星或者航天器造成巨大损伤。科学家们告知,一块一厘米大小的绕地飞行碎物就可以击穿每一个航天飞行器的外壳,因为它们的飞行速度极快,发生碰撞时可以释放出极大的能量。越来越频繁地发生垃圾碎块危险地接近人造卫星的事件,太空垃圾已经影响到航天工作者的科研工作。 

太空垃圾绝非无关痛痒的东西,这些东西中有许多可以使宇航员丧命、将人造卫星击穿或至少也会擦坏航空飞机那些价值不菲的窗户。随着空间碎片数量的不断增加,空间碎片之间的碰撞几率也不断增加,从而产生更多的碎片。科学家指出,空间碎片的数量达到一定程度,有可能产生“雪崩”效应,使航天活动无法进行,近地空间完全失去使用价值。太空垃圾空间碎片巨大的破坏力来自于它的速度。空间碎片和航天器撞击时的平均相对速度是10千米/ 秒,即36000千米/小时。美国约翰逊航天中心宇航局轨道残骸计划办公署介绍,“一颗10克质量的空间碎片撞击航天器时,它的撞击效果就和质量1300千克、时速100千米的汽车撞击效果一样,后果是灾难性的”。在1996年,法国“西雷斯”(CERISE)卫星就曾被10年前法国火箭爆炸后产生的一块碎片击中。这就是一起典型的太空垃圾“宇宙交通肇事案”。

美国航空航天局下属的研究机构发表的2007年太空安全报告称,在地球附近的太空中已经布满了太空垃圾,这些高速飞行的垃圾对在轨道中运行的地球通讯卫星和气象卫星的工作构成极大威胁。该报告的作者之一、托马斯·格雷汉姆表示,如今手机通讯以及天气预报已经成为人们日常生活中不可缺少的内容,但是众多的太空垃圾非常有可能撞上通讯卫星和气象卫星,从而导致地球表面的手机信号出现中断以及气象部门无法预报天气。

应对编辑本段回目录

太空垃圾在法规上,主要是订立规章,规范航天发射,尽量减少太空垃圾的产生。在技术上,所提出的措施则多种多样。其中,一个要加强观测,通过天文望远镜观察太空垃圾,及时发出警报。但是,天文望远镜只能观察到10厘米以上的垃圾,小的还看不到。为此,有的科学家提出给宇宙飞行器加上有陶瓷材料和高分子材料制成的盾牌,抵挡小垃圾的撞击。另外,还有人提出,使用小卫星和离子火箭,缓慢接近垃圾,然后或是将其轨道改变或是摧毁它,以便减小威胁。
减少太空垃圾,归结起来是“避、禁、减、清”
避:就是对太空垃圾进行严密监视与跟踪,并采取有效的技术手段,使航天器及时避开太空垃圾。
禁:就是国际上制定有关法规,禁止在空间进行实验和部署各种武器,限制发射核动力卫星,使空间成为为人类文明服务的和平空间。
减:就是发射航天器的国家应采取措施,尽量减少太空垃圾的增加。
清:就是发展太空垃圾清除技术,有些专家提出设想,运用激光的力量,使大块垃圾首先改变运行轨道,然后将其气化。

火箭末级,采取转移轨道措施,使其返回大气层烧毁;对已达到预定寿命的卫星,让其获得逃逸速度,远离近地空间或转用清除装置进行清除。有些专家提出设想,运用激光的力量,使大块垃圾首先改变运行轨道,然后将其气化。科学家认为,人类只有一个空间,随着人类对太空环保的重视,太空垃圾必将得到治理,那时人类将重新获得一个美丽而清洁的宇宙太空,宇宙遨游将美丽而浪漫。  

英国欲让死卫星不再变太空垃圾
到2009年1月为止,英国萨里卫星技术公司(SSTL)的研究人员设计一种用于小卫星的微型电力推进器,可以将卫星安全带回地球大气层,在空中烧尽,从而避免产生太空垃圾,控制低空轨道的卫星拥挤状况。这项技术还可以将小卫星送到更远的太空。太空垃圾是卫星工业面临的一个越来越严重的问题,尤其是700千米至900千米的低空环地轨道有许多废旧、损坏的卫星和卫星碎片。仅靠地球重力把它们“拉”回来的话,这些碎片还要在太空飘浮数十年,而它们会影响甚至破坏正在运行的卫星。英国萨里卫星技术公司的研究人员正在设计的电力推进器——脉冲等离子体推进器,能将卫星带回地球,避免在卫星生命终止后继续扰乱太空轨道秩序。

中国建立“太空垃圾”观测中心
中国建立了专门针对“太空垃圾”的观测中心--“中国科学院空间目标与碎片观测研究中心”2005年3月初在中科院紫金山天文台成立,将为中国在空间航天领域建起安全预警系统。为减小空间飞行和探测的安全隐患,“空间目标与碎片观测研究中心”聚集了中国空间碎片研究领域10多名高级专家,研究范围包括建立小空间碎片数据库;对已发现的空间垃圾进行实时跟踪监测;搜索尚未被发现的空间垃圾,对航天器发射和在轨运行时可能碰撞的“太空碎片”进行预警技术研究,并建立风险评估体系。

国际空间站穿“铠甲”抵御太空垃圾
国际空间站上的两名俄罗斯宇航员经过5个半小时的太空行走,为空间站安装金属遮蔽罩,减少太空垃圾对空间站的威胁。这次太空行走的主要任务是在俄罗斯建造的太空舱外安装5个铝制遮蔽罩,防止太空垃圾撞坏空间站。每个遮蔽罩重9公斤,宽0.6米、长0.9米。俄罗斯为国际空间站建造的生活舱已在距地面355公里的轨道上运行了7年。

美国航空航天局一个独立工作组发布报告称,太空垃圾是国际空间站面临的威胁。安装遮蔽罩将大大提高空间站抵抗太空垃圾撞击的能力。报告估计,俄罗斯为空间站建造的设备完成的防护升级,空间站被太空垃圾撞毁的风险将从9%降至5%。

创意方案编辑本段回目录

科学家针对太空垃圾设计了一些被认为比较有创意的解决方案:
激光发射器
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。但是这样创意的缺点在于:成本过高,激光发射装置非常昂贵,而且可以击中的目标有限。

太空垃圾收集车
太空垃圾回收车能够在太空轨道指定地点上将将大块太空残骸收集和封装起来,然后运送到离地球比较近的轨道上。这种垃圾收集车还可以收集整块的老火箭残体。但是方案的问题在于成本太高,而且操作也比较复杂。

金属细丝
这种方案就是在飞船发射之前,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。

定位跟踪
太空垃圾定位及监视系统还是冷战时期美苏两国为监视敌方导弹进攻及间谍卫星而建造的跟踪系统。它们能探测到低轨道上10厘米大小和地球同步轨道上1米大小的碎片。

“自杀卫星”
体积只有足球那么大,一旦侦察到太空垃圾,便依附在垃圾上,使其速度降低,最后进入大气层,与太空垃圾同归于尽。

“空间工友”
由12只空间“垃圾箱”组成,在地球同步轨道上运行。当太空垃圾飞过时,它的由电脑控制的机械臂会抓住目标,放进“垃圾箱”后将其分割切碎,使其坠入地球大气层燃烧自毁。

参考资料编辑本段回目录

→如果您认为本词条还有待完善,请 编辑词条

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。
0

标签: 太空垃圾

收藏到: Favorites  

同义词: 暂无同义词

关于本词条的评论 (共0条)发表评论>>

对词条发表评论

评论长度最大为200个字符。