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7000多吨垃圾,太空污染远比你想象的要严重的多!
来源:互联网   发布日期:2019-12-09   浏览:323次  

导读:从哪里来!回哪里去! 近日,辽宁大连海关截获的23.71吨“洋垃圾”在大连港码头被退运出境。据统计,今年1月至10月,大连海关共退运“洋垃圾”3700多吨。 垃圾问题一直以来困扰着地球的生态环境,但你以为只有我们居住的地球空间才会出现这些情 ......

从哪里来!回哪里去!

近日,辽宁大连海关截获的23.71吨“洋垃圾”在大连港码头被退运出境。据统计,今年1月至10月,大连海关共退运“洋垃圾”3700多吨。

7000多吨垃圾,太空污染远比你想象的要严重的多!

垃圾问题一直以来困扰着地球的生态环境,但你以为只有我们居住的地球空间才会出现这些情况吗?实际上,有此“特长”的人类同样没有放过浩瀚的宇宙。

7000多吨垃圾,太空污染远比你想象的要严重的多!

从1963年,人类征服太空的副产品太空垃圾,就开始让人类头痛不已。

目前,人类发射的卫星中有4300颗依然在太空漫游,只有约1200颗依然在运作,约有7500吨太空垃圾在绕地球飞奔,且数量正以每年2%-5%的速度增加。

这些不受控制的太空垃圾无时无刻不对卫星、航天飞机以及国际空间站的安全构成威胁。如果放任不管,也许用不了几代人时间,最浪漫的事就会变成“陪你去看太空垃圾雨”。

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太空垃圾不容小视

太空垃圾不光是我们通常理解的废弃卫星、报废的火箭助推器,还有宇航员作业时留下的航天服、工具铲、老虎钳、相机、牙刷、铅笔等。

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比如1982年苏联宇航员列勃捷夫在太空行走前,就不小心让舱里的螺栓、垫圈还有一支铅笔被吸出到太空,成为致命的垃圾。

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在太空飘逸的热毯

据2017年欧洲宇航局的数据表示,在地球轨道中超过10厘米大小的碎片约有2.9万个,介于1厘米至10厘米的碎片达75万个,1毫米至1厘米的碎片已达1.66亿个。

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如果你认为这些以厘米计算的碎片不足以危害的话,那你就大错特错了。美国宇航局估计,这些碎片大多数以每小时2万公里的速度绕地球运动。

这个速度可是相当于我们普通客机的70到80倍。

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它们就像是马路上随意乱开的汽车一样漂浮在太空轨道上。不经过追踪,你无法知道它们什么时候停住,何时会突然进行变线等等。由于它的相对速度较大,小到几毫米的油漆斑点都足以给人造卫星或者载人飞船造成致命损伤。

可以说,这些看似不起眼的碎片是宇宙交通事故最大的潜在“肇事者”。

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自人类航天史发展以来,它们造成的事故也是不在少数。

1991年12月,俄罗斯已废弃的人造卫星“宇宙1934”与飞船“宇宙926”释放出的一大块物体相撞,旋即发生爆炸。

2013年3月,俄罗斯卫星与一小块中国卫星被击毁之后产生的碎片相撞,再次在太空中发生爆炸。

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类似地事件并不罕见,随着太空垃圾所占的轨道空间一直扩大,碰撞发生的可能性也不断增加。

早在1978年,美国宇航局科学家唐纳德 凯斯勒提出的一种理论假设。该假设认为当近地轨道的航天器密度达到一定程度时,它们会产生碰撞,形成碎片,进而形成更多碰撞,更多碎片……

这样下去,最坏的结果便是导致近地轨道将被危险的太空垃圾所覆盖。

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目前太空垃圾全球分布图

红色的就是地球静止轨道上的正常工作卫星

要知道,这些可能被撞毁的卫星可是用来输送信号、追踪天气,个人行踪等改变我们生活方式的。一旦太空中没有它们存在的空间,人类生存方式极有可能迎来大倒退。

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太空垃圾无处藏

但随着太空垃圾的问题愈发严峻,再不及时清理必将后患无穷。因此,全世界的航天界都在研制各种方法来清除回收太空碎片。

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这是Clean Space公司提出的太空清理方案e.DeOrbit,该公司属于欧洲宇航局(ESA)。该想法首次出现是在2014年,目前仍在研发当中。ESA正在研究多种捕捉太空碎片的方法,并已经将研究范围缩小到两种可行的捕捉机制,即用网或机械臂。不管最后ESA选中的是哪种,目的都只有一个:让碎片脱离轨道,降低高度,进入地球大气层并燃烧殆尽。

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2010年3月,英国科学家设计了一种“立方帆”,来对付较大体积的太空垃圾。在立方帆的内部,安装有一张折叠起来的聚合膜。当它发射到太空之后,这张膜面积可达25平方米就会张开。

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当立方帆附近出现太空碎片时,地面人员就会发出指令,小型动力装置就会开启,靠近太空碎片进行“对接”工作,使立方帆自身与碎片结合为一体。之后,立方帆会利用地球高空的稀薄空气来带着报废的卫星“飞”离轨道。

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除了常规想法,还有一些比较有意思从动物身上获得的点子。

2017年8月,美国斯坦福大学的科学家就受壁虎启发,研制一种能抓住太空漂浮物体的机械抓手。

通过在实验室、零重力环境下的测试表明,这种“壁虎抓手”不仅能抓取并操作重达370千克的大物体,也能抓取并操作质量不到300克的小物件。

这也意味着,它能抓取不同形状、大小以及材料的太空垃圾。 但为了保险起见,它仍在进行改进,并运往国际空间站进一步测试使用。

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除了壁虎的构造以外,科学家也参造了鸟类的飞翔特性。他们想到给太空垃圾插上“翅膀”,让它们自己飞回地球。

甚至有科学家想出这样有趣的想法:将气球送上太空,用一阵狂风将碎片吹得向大气层猛冲。

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除了清理碎片之外,航天界还应从源头上控制垃圾。

随着空间飞行器的增多,地球同步卫星轨道位置的分配问题也越发受人关注。因此,协同各国进行轨道位置的合理有效分配就显得格外重要。

它需要国际上进行协同合作,按需求和可能予以优化空间轨道的安排等。

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与此同时,国际组织初步订立了相关的“太空交规”。比如对已碎片进行编号,用定位进行全程跟踪等规避碰撞的方法。

空间碎片计划

而在对待太空垃圾的问题上

我们国家也承担起了一个大国的责任

2000年,我国就启动了“空间碎片行动计划”,对太空垃圾进行监控和主动处理。

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2015年,中国国家航天局空间碎片监测与应用中心正式成立。同时,中国政府也利用先进技术尽可能减少空间碎片的产生。

我国的航天科研人员就对在役长征系列运载火箭实施了末级钝化处理。经过钝化处理过后,卫星被撞后也不会发生爆炸,从而避免产生更多的碎片。

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值得一提的是,中国在清理太空垃圾领域的实践中可以算是独领风骚。

2016年发射的“遨龙一号”装载了一台机械臂,就能准确地抓住速度超高的碎片。

它是世界上第一个主动的轨道碎片离轨清除试验项目。

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想要抓取高速飞行的太空垃圾,出手就必须稳、准、狠。

“遨龙一号”的机械臂系统充分融合了仿生学、机械、电子控制等多学科技术,具备定点停留和不断跟踪绕行目标碎片的能力,既可以让前端保持抓取的灵活性,也可以后端则尽量在抓取过程中保持大的活动空间。

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在成功抓取到太空垃圾后,“遨龙一号”机械臂上的传感器会分析出物体的力学性质,使得机械臂能够掌握合适的力度,这样就不会因为机械臂力度过大导致垃圾破碎,也不会因为力度较小而放走漏网之鱼。

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无论大小形状、碎片材质如何

这些太空垃圾都逃不出“遨龙一号”的手掌心。

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种种迹象表明,太空垃圾涉及的问题更为复杂,丝毫不亚于我们地球上大气与水体污染。当然除了中国,世界各国也采取了多种措施降低此类事故发生的可能性。英国曾计划通过技术手段将使用过的卫星安全带回地球大气层,在空中烧尽。俄罗斯则为国际空间站安装了金属遮蔽罩,防止太空垃圾撞坏空间站。

太空是人类的共有资源,只有共同努力,能够让太空更清澈,为各国卫星的工作保驾护航。

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原标题:《7000多吨垃圾,太空污染远比你想象的要严重的多!》

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