平均每天至少有三塊大的太空碎片——舊衛星和廢火箭級——落到地球上，但研究人員對這些潛在危險碎片的著陸地點以及它們在大氣中發生的情況了解非常有限。一種基於地震傳感器聲隆跟踪的新方法可以提供有關碎片位置的實時信息。
2022年11月，西班牙和法國 其領空的封閉部分 大約40分鐘，而一枚中國導彈的巨大碎片預計可能會降落在南歐。此次停飛導致數百架航班改道或延誤，造成了數百萬美元的損失。火箭本體最終返回地球的另一邊， 重返太平洋。
太空界設想重返大氣層路徑 空間碎片 基於全球雷達和光學網絡的測量 望遠鏡。這種方法是合理的，但也有局限性。
“當物體在軌道上時，空間態勢感知雷達和光學跟踪效果非常好，”該研究的主要作者、約翰·霍普金斯大學博士後研究員本傑明·費爾南多告訴 Space.com。 “但是一旦高度低於幾百公里，與大氣層的相互作用就會變得相當混亂，而且碎片將重新進入何處並不總是顯而易見的。”
費爾南多補充說，地基雷達稀疏分佈在全球各地，難以監測返回的空間物體的解體。此外，測量結果並不能立即提供給所有可能需要測量的人。
相反，全球大部分地區都佈滿了旨在探測地震的地震傳感器。 地震這些測量結果大多可以在線獲得。除了地球內部發出的振動之外，這些傳感器還可以檢測爆炸、交通振動，甚至海洋中鯨魚發出的聲音。
在這項新研究中，費爾南多和他的同事使用來自此類地震傳感器的數據來重建從中國脫離的軌道艙的路徑。 神舟十七號 載人太空艙並於 2024 年 4 月墜落地球。
費爾南多說，這塊 1.5 噸重的碎片預計將墜入南太平洋或北大西洋。但他補充說，這兩個預測“都是完全錯誤的”。
研究人員分析了遍布加州的 127 個地震傳感器的數據，以辨別神舟十七號艙在經過時產生的音爆的傳播情況。 地球大氣層 最高可達音速的 30 倍。他們看到它在美國太空司令部預測的軌道以北約 25 英里（40 公里）處飛行，一些碎片可能落在加利福尼亞州貝克斯菲爾德和內華達州拉斯維加斯之間的某個地方。
費爾南多說：“有 5000 萬人生活在這條飛行路線下。” “看起來不一定有任何碎片從那次事件中到達了表面，但它可能已經到達了。”
費爾南多說，雖然數據無法預測一塊太空碎片將在何處墜毀，但它可以幫助查明撞擊地點，使地麵團隊能夠拾取任何可能對環境構成風險的潛在有毒碎片。
“超音速物體總是會超過其音爆，”費爾南多說。 “你總是會在聽到它之前看到它。如果它落地，我們對此無能為力。但我們可以嘗試將尋找碎片所需的時間從幾天或幾週縮短到幾分鐘或幾小時。”
他引用了 1978 年俄羅斯衛星重返大氣層的事件 因為加拿大分手從其機載核反應堆中噴出放射性廢物。費爾南多補充說，大部分有毒廢物從未被發現。
新的跟踪方法還可以幫助解答有多少太空碎片實際到達地球表面的巨大未知數。例如， 太空探索技術公司 聲稱其中的衛星 星鏈 酯射線巨型星座在其熾熱的再入過程中完全汽化，但許多專家質疑這一估計，聲稱一些部件，如燃料箱和電池，是由極其耐用的材料製成的，因此很可能倖存下來。理解比完全理解更好 衛星 在大氣中燃燒將有助於專家更好地評估這些物體對地球上的人員和財產以及飛機構成的風險。
“在這項研究中，我們表明我們在美國擁有的地震網絡能夠跟踪 轟鳴聲 費爾南多說：“這種對再入過程的詳細研究非常有趣，因為它使我們能夠更多地了解該物體如何與大氣層相互作用，以及是否有碎片到達地面。”
費爾南多說，這項研究中使用的地震傳感器將地面振動轉換為電信號，可以檢測數百英里外的音爆。但還有另一種基於聲學測量的傳感器網絡，可以進一步擴展該方法的範圍。在未來的研究中，該團隊希望分析這些其他傳感器的結果，並有可能追踪更大區域的空間碎片。
“聲學傳感器可以感知數千英里之外的事物，”費爾南多說。 “他們能夠起飛 星艦 來自阿拉斯加的火箭（來自德克薩斯州）。他們有可能在公海上監聽重入者的噪音，這會很棒，因為海洋上空沒有地震數據，雷達數據也很少。因此SpaceX可以聲稱星鏈衛星在太平洋上空丟失，但沒有辦法證實這一點。
該研究於週四（1 月 22 日）發表在該雜誌上 科學。
