太空碎片减缓？深不可测的未来高技术 _太空垃圾

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【太空碎片减缓？深不可测的未来高技术】

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在1957年人类第一颗人造地球卫星上天以前，地球大气层之外是不存在任何人造物体的。最多只有一些流星或者陨石一类的大小颗粒偶然出现，但是也不会长期围绕在地球轨道上而是会快速地冲入大气层烧毁或者基本烧毁。有些在行星轨道上的宇宙颗粒群是和地球轨道周期性相遇的，此时就会出现集中爆发的流星雨。比如最近三十年经常看到的狮子座流星雨。这些轨道颗粒大多可以预测和预报，因此流星雨一般也是可以准确预报的。虽然在第一颗人造地球卫星上天前，人类已经有一些火箭发射的飞行物已经突破了160公里厚度的大气层，但是由于末端速度都达不到7.9公里每秒的第一宇宙速度，因此这些物体都会冲高后很快落回地面，不会在外太空留下什么碎片和垃圾。但是1957年之后就不是这样了。成功发射卫星之后，
除了卫星本身，其实发射卫星的大部分末级火箭也达到或者超过了第一宇宙速度。因此太空中除了环绕地球运行的卫星和飞船外，还有大量的末级火箭的残骸。人类的航天史到现在已经超过了60年，而且早期卫星的寿命都很低，一般只有几个月甚至几天的有效寿命。可用寿命超过15年的长寿卫星只不过是最近30年才有的高技术。因此大量的失效卫星和末级火箭的残骸，绝大部分都成了不断环绕地球飞行的太空垃圾。当然也不是所有的失效卫星和末级火箭残骸都会成为太空垃圾。大多数远地点在450公里以下的有效载荷和末级火箭，由于会受到高空大气层的阻力，减速效应非常明显。比如各大国过去发射过的载人空间站，最终都会落回地面烧毁。最大的风险级在于近地点高度都在450公里高度以上的，
报废卫星或者末级火箭的残骸。这类残骸不但不会因为空气阻力的作用下逐步下落，进入大气层烧毁，甚至还会出现轨道逐步抬高的现象。这样这些报废卫星或者残骸，就会永无休止地围绕地球旋转下去。更麻烦的是，一些大型残骸会在剧烈日晒和温度差下发生爆裂；有些甚至会出现空中爆炸的现象。这样围绕地球从400公里以上一直到4万公里左右的空间中，各种太空垃圾和碎片会越来越多。这些碎片和垃圾的飞行方向，大部分和地球自转方向一致，也有一部分是极地轨道的。这些太空垃圾和碎片最大的问题是速度极高，相对地球至少都有7.9公里每秒以上的绝对速度。要知道这个速度基本相当于TNT 炸药的起始爆速了。这导致如果人类今后发射的任何航天器，一旦与这些太空垃圾和碎片的飞行方向和矢量不一致，那么就会产生类似，
有炸弹在近距离爆炸产生破片的杀伤效应。而通过实验室测定得知，凡是体积超过0.1毫米的碎片，都会对后来入轨的航天器产生杀伤效果。目前初步估算，体积超过0.1毫米的太空碎片，已经至少有1.2亿到1.5亿个之多。这些碎片也不是在地球周边均匀分布的，比如赤道正上空3.6万公里的同步轨道附近。大大小小的太空垃圾和碎片，就比其他轨道上多得多。而同步轨道是不可代替的轨道资源。因此今后再发射的大容量长寿面高价值的通信卫星，就有被越来越多的太空垃圾和碎片击中而失效的可能。而这类卫星有的一颗价值就高达三四十亿美元，几乎相当于半艘航母的价值。如果刚刚上天后就被碎片击中而失效，那么真是亏大了。这些无休止的太空碎片和垃圾不但严重威胁卫星，更会威胁载人飞船和空间站。
今后人类进入太空的频率会越来越高，各种空间站的体量也越来越大，如果任由各种太空垃圾和碎片不断地继续增多，那么早晚会多到人类无法安全航天的地步。瀚海狼山、匈奴狼山认为，比太空垃圾和碎片越来越多，更大的麻烦是全球一直没有对付这些垃圾和碎片的好办法。首先前面说了，大部分有固定轨道的碎片的飞行高度都很高。基本都在450公里以上，这还是近地点高度；远地点可能在几千到几万公里。而且近地点都是其相对地球速度最快的时刻。因此如果想要对付这些碎片，单纯一个想接近他们都不容易；而发现和接近这些垃圾和碎片，是最终有效处理这些碎片和垃圾的大前提，而这个前提的门槛都要求极高。第二，对付永久性太空垃圾和碎片，用常规的拦截或者击碎的办法都不行。也就是传统的碰撞式的，

太空碎片减缓？深不可测的未来高技术

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