
神舟20号载人飞船疑因遭空间微小碎片撞击推迟了返回任务,专家指出,截至2024年,地球轨道上可被持续追踪的较大空间碎片已超过4.4万个;尺寸在1厘米以上、对航天器构成潜在威胁的空间碎片数量估计超过100万个,毫米级以上空间碎片总数多达上亿个。这些小小的碎片危害甚大,厘米级碎片就可导致航天器彻底损坏,但不易监测,目前对10厘米以上大型空间碎片,航天器通常采用主动规避的策略。
据新京报报导, 空间碎片,是指所有在轨运行但已失效、失控或不再具有功能的人造物体及其碎片,主要来源于失效卫星、火箭残骸、爆炸碰撞碎片以及人为试验产生的碎片等,也叫太空垃圾。这些碎片普遍以接近第一宇宙速度(约7.9公里/秒)运行,其动能巨大,撞击破坏力,相较2006年数据,以空间碎片为主小尺寸空间物体密度已增加约5倍。如何加强对航天器的防护,已成为全球航天活动技术攻坚方向。
大部分空间碎片虽小,却有着20倍于子弹的运行速度,给轨道上的交通带来诸多风险。由于碎片撞击而失效或异常的卫星超过16颗,每年全球卫星机动规避空间碎片操作超过100次,国际空间站为躲避空间碎片撞击共进行了29次机动规避。目前,对于10厘米以上大型空间碎片,航天器通常采用主动规避的策略,通过轨道调整,避开可能的碰撞路径。
「别看这些小小的碎片,危害甚大,厘米级的空间碎片就可导致航天器彻底损坏。」国家航天局空间碎片监测与应用中心副主任刘静说,空间碎片平均撞击速度每秒10公里,因此,厘米级碎片产生的动能就相当于一辆小轿车以五、六十公里的时速撞上卫星。
刘静表示,由于这些碎片速度比较快,各种尺寸的碎片都会对航天器造成危害,较大碎片撞击会使航天器破裂、爆炸、结构解体,微小碎片累积效应会改变元器件的性能,导致航天器性能下降或功能失效。 而且,厘米级碎片不易监测,目前美国等空间碎片监测能力较强的国家,能较全面监测到的最小碎片尺寸也只有10厘米左右。
避开空间碎片要想「闪」得快,需要创建起完善的空间碎片监测、预警网络。每一次规避都需要精密计算,以最小燃料消耗实现最大避险效果,同时还要尽可能减少对航天任务的影响。

