空間碎片:只有發生災難,各國才會認真對待這個問題嗎?
本文最初發表於 對話。 該出版物為 Space.com 上的文章做出了貢獻 專家之聲:專欄與見解。
中國定期派遣宇航員往返空間站 天宮。一艘乘員艙即將脫離空間站並返回地球,但它的回家之旅並沒有什麼規律。
太空記者 安德魯·瓊斯解釋說 現場專家如何研究損壞圖像並得出結論:一塊小於 1 毫米(大約 1/25 英寸)的碎片已從玻璃外層滲透到內層。
模擬和測試證實,在高溫重返地球大氣層期間,窗戶失效的可能性很小。儘管這是最壞的情況,但官員們認為這是不可接受的。為他發射神舟二十二號救援任務 帶回宇航員 從車站。
航天器窗口的一個小裂縫引發了中國首次向天宮空間站的緊急發射。央視的一篇文章揭示了這緊張的20天裡發生的事情,以及為什麼一塊小於1毫米的太空碎片迫使我們做出緊急反應。 https://t.co/w8BqnhkH6M2025 年 12 月 1 日
多年來,專家們一直在警告太空碎片造成的威脅。國家和私人實體的太空計劃數量不斷增加,導致軌道環境日益擁擠。
的 歐洲航天局 評級 從地球發射到太空的物質超過 15,100 噸。 1厘米到10厘米之間有120萬個碎片物體,1毫米到1厘米之間有1.4億個碎片物體。
在低軌道上,它們將以大約 7.6 公里/秒(大約每小時 17,000 英里)的速度行進,對它們撞擊的任何物體造成損壞。因此,小於1毫米的碎片能夠穿透神舟二十號太空艙的厚玻璃。
鑑於軌道上物體數量不斷增加,這種情況可能會更加頻繁地發生。它造成的設備損壞代價高昂,並且日益威脅生命。當一塊碎片撞擊太空中的另一個物體時,它還會產生更多的太空碎片,從而加劇問題。
許多國家能夠追踪太空中的物體,但鑑於這些可能包括機密衛星,各國不願分享詳細信息。中國的太空計劃由軍方監督,這與太空與國家安全有著內在聯繫的觀點是一致的。這只會加劇國家之間因太空利用而產生的地緣政治緊張局勢。
條約和責任
1967 年《外層空間條約》 試圖概述如何管理空間。但它已經過時了,並且沒有考慮到碎片的增加或私人太空發射的激增。它也沒有解決太空可持續利用方面的責任。
共有 117 個國家成為該條約的締約方,但儘管正在努力製定圍繞太空治理的新規範,包括建立 機構間空間碎片協調委員會該組織可以提供合作和研究平台,但不會產生對國家行動具有約束力的決定。由於缺乏關於空間碎片的全球協議,更重要的是其後果,使得空間碎片問題變得更加難以處理。
正在開發處理空間碎片的技術 – 但這通常看起來像是概念性任務計劃,僅在世界任何地方啟動了少數驗證測試。例子包括 ea 的想法 演出 收集大塊碎片——儘管這種儀器的後坐力意味著沉積它的航天器可能會成為一塊新的碎片。
另一種方法是採用高科技方法 一張大網。從某種意義上說,如果你能減慢碎片的速度,它就會落入大氣層並燃燒起來。
這些方法的問題是缺乏穩定性,將衛星發射到陸地僅消耗很少的部分燃料,這加劇了氣候變化。一個方便而有效的解決方案是讓衛星星座留在軌道上並擊落碎片。當然,這個過程還有待研究。
陸基解決方案是 激光掃地機它使用激光脈衝來減慢繞地球運行的物體的速度,使它們能夠重新進入大氣層並燃燒。然而,它尚未經過測試,並且存在自身的潛在問題,例如大氣加熱和缺乏目標。
然而,在不解決太空治理的地緣政治問題的情況下,清除太空碎片是有爭議的,因為對國家利益、安全擔憂和私營部門日益增長的關注意味著地球軌道上的污染髮生的速度快於我們清理的速度。
每次事故都會導致生產的零件遠遠多於組裝的零件,一些著名的例子包括 2007 年中國毀壞的零件。 風雲一號C 衛星作為反衛星武器測試的一部分。這增加了大約 3,500 個碎片進入軌道。
2009年,一顆俄羅斯衛星 宇宙2251 與一顆銥星通訊衛星相撞,產生約 2,400 塊碎片。 2021年,俄羅斯進行了自己的反衛星導彈試驗,摧毀了 宇宙1408 衛星並生成另外 1787 個碎片。這些碎片大部分通過大氣層返回,但仍有 400 塊碎片留在軌道上。
如果這樣一個 反衛星武器 被重新用於清除空間碎片的可能性不大,但具有潛力。
這需要全球合作和共同努力,不僅要展示航天器國家和私營公司在太空中擁有的東西,而且要致力於在每艘未來航天器壽命結束時使其脫離軌道,減少未來的碎片。
當前的 歐洲航天局的空間碎片減緩標準 規定每顆衛星必須在運行結束後 25 年內脫離軌道。雖然這也適用於縮略圖”立方體” – 歸還它們的過程尚未得到證實。
最終,這些碎片將為所有太空發射機構和私營公司帶來問題,因為我們在地面上的跟踪和預警能力有限。這使得解決全球空間治理變得至關重要。然而,可能需要幾顆昂貴的衛星停止服務,或者可能造成人員傷亡,這個問題才會得到認真對待。