“太空馬路”如何清理?誰來買單?專家建言多層麵國際合作
天舟二號貨運飛船日前完成任務,離軌再入大氣層燒毀,引起廣泛關(guan) 注。
天舟二號任務期滿後實施離軌操作,為(wei) 全球空間碎片環境治理提供了重要參照。當下,數以萬(wan) 計的空間碎片已成為(wei) 人類探索太空的“絆腳石”。廢棄航天器都要隕落燒毀嗎?如何清理“太空馬路”?誰來為(wei) 此買(mai) 單?國際宇航聯空間運輸委員會(hui) 副主席楊宇光接受中新社記者采訪作出解讀。
廢棄航天器都需要隕落燒毀嗎?
據介紹,空間碎片的主要來源是人類的航天活動,比如因火箭末子級、廢棄衛星解體(ti) 或爆炸、航天器相互碰撞產(chan) 生。這些空間碎片,經常讓飛馳的航天器不得不采取變軌措施進行避撞。“由於(yu) 相對速度非常高,1厘米的空間碎片就有可能擊穿航天器外殼,遑論10厘米以上的碎片。”楊宇光說。
為(wei) 了減少空間碎片產(chan) 生,天舟二號貨運飛船日前受控離軌,再入大氣層。中國航天科技集團五院天舟二號貨運飛船總體(ti) 主任設計師楊勝表示,這是中國航天履行大國責任的必然選擇。
事實上,並非所有航天器都會(hui) 進入大氣層,隕落燒毀。楊宇光指出,航天器離軌分兩(liang) 類,類似天舟二號這樣的大型航天器,需要降低軌道高度,受控再入大氣層,才不會(hui) 對外層空間或地麵物體(ti) 產(chan) 生威脅。
還有一種情況是航天器離軌後不再回到地球,最典型例子就是地球同步軌道衛星。眾(zhong) 所周知,地球同步軌道隻有一條,可見軌道擁堵性,然而它的高度約36000公裏,讓壽命末期的衛星從(cong) 該軌道返回地麵,代價(jia) 過於(yu) 高昂,需要消耗大量能量,目前人類還很難實現。
楊宇光指出,負責任的航天國家會(hui) 將廢棄衛星軌道抬高約200公裏,進入“墳墓軌道”,該軌道大氣密度極其稀薄,衛星基本不會(hui) 再掉到地球上,從(cong) 而避免和正在工作的航天器產(chan) 生交集。
大小碎片如何解決(jue) ?
除了主動離軌,碎片減緩也是主要航天大國普遍采取的措施,比如將火箭末子級進行鈍化,通過排光推進劑、高壓氣瓶中的氣體(ti) 以及蓄電池電量,來消除爆炸風險,減少太空垃圾數量。
對於(yu) 低軌道小衛星,也有國家利用反推火箭,壓低衛星近地點,並用離軌帆,增加衛星迎風麵積,增強阻力,縮短衛星在軌停留時間,降低航天器碰撞概率。
針對碎片減緩技術,楊宇光認為(wei) ,不同大小的太空碎片還需區別處理。“大塊頭”碎片需要用主動抓捕技術,但是這會(hui) 消耗大量燃料,對技術設備要求也很高,成本大,對於(yu) “小個(ge) ”碎片處理顯然不適用。
“目前最有希望的一種方法是用激光清除。”楊宇光說,長年累月用激光照射空間碎片,可使碎片表麵材料氣化,由此產(chan) 生的作用力能減緩碎片速度,降低其軌道高度,達到縮短碎片在軌停留時間的效果。
碎片清除是否應該共同買(mai) 單?
如何應對數量仍在加速上漲的太空碎片成為(wei) 航天大國近年來的關(guan) 注焦點。楊宇光認為(wei) ,各國之間的數據共享十分重要。目前世界各國尤其是航天大國對空間碎片都具備一定的觀測能力,對碎片進行觀測和定軌的同時,分享相關(guan) 數據是開展空間領域國際合作的重要方麵。
再者是碎片清除。中國探月工程總設計師吳偉(wei) 仁表示,目前國際上也在開展空間碎片清除技術試驗,但這個(ge) 任務很繁重,因為(wei) 碎片越來越多,目前已編目的10厘米以上的太空碎片大概有幾萬(wan) 個(ge) ,隨著後續發射越來越多,空間飛行器增加,太空碎片的總數也將變多,清除難度也加大了。
楊宇光亦指出,盡管碎片清除手段很多樣,但是它缺少直接的經濟回報,“這樣的公益事情誰來做?目前還沒有明確的答案,需要開展國際協商、建立相關(guan) 機製,比如商討是否應該共同買(mai) 單等”,此外,碎片減緩,比如鈍化、離軌等措施,則是所有航天國家都應采取的措施。
“應該多層麵開展國際合作,共同維護好外層空間這一寶貴資源。”楊宇光說。(馬帥莎)
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