太空垃圾越來越多撞壞日本衛星：平均撞擊速度每秒10公里
文章來源：科技日報
近日，有媒體報道日本「最重要的」X射線天文衛星「瞳」與地面失去聯繫，據長期跟蹤監測空間碎片的美國聯合空間運營中心報告，發現「瞳」失聯時，該衛星運行位置附近出現了5處碎片。因此，有專家分析，「瞳」可能受到空間碎片的撞擊。一時間，有關空間碎片的話題再次成為人們關注的焦點。空間碎片究竟是什麼，有哪些類型，危害如何？
4月24日是首個國家航天日，記者一行來到國家航天局空間碎片監測與應用中心，聽該中心副主任劉靜講關於空間碎片的那些事兒。
空間碎片 就是所謂的太空垃圾
「空間碎片就是人們通常說的太空垃圾，是人類空間活動的產物，主要包括在軌運行或再入大氣的無功能的人造物件及其殘塊和組件。」劉靜說。
劉靜介紹，任務碎片佔13%，火箭殘骸佔17%，失效航天器有22%，解體碎片即航天器爆炸或相互碰撞產生的碎片佔43%。從軌道分布來講，空間碎片主要分布在三個區域，即2000千米以下LEO(近地軌道)區域、20000千米中高軌區域、36000千米地球同步軌道區域，其中600—1000km這個區域分布最密集。
近年來，由於人們空間活動頻繁，空間碎片數量急劇增加，LEO區域增加量超過50%。有數字顯示，目前，碎片總數量已超過1億，其中大於10厘米的超過2萬，大於1厘米的超過20萬。
「也就是說，5%的工作航天器生活在95%的碎片中，面臨很大威脅。」劉靜強調。
碎片雖小 但危害甚大
「別看這些小小的碎片，危害甚大，厘米級的空間碎片就可導致航天器徹底損壞。」劉靜說。
劉靜解釋，空間碎片平均撞擊速度每秒10公里，因此，厘米級碎片產生的動能就相當於一輛小轎車以五六十公里的時速撞上衛星，其危害可想而知。
劉靜表示，由於這些碎片速度比較快，各種尺寸的碎片都會對航天器造成危害，較大碎片撞擊會使航天器破裂、爆炸、結構解體，微小碎片累積效應會改變元器件的性能，導致航天器性能下降或功能失效。
而且，厘米級碎片不易監測。「目前美國等空間碎片監測能力較強的國家，能較全面監測到的最小碎片尺寸也只有10厘米左右。」劉靜說。
與此同時，還要警惕空間碎片隕落的威脅。劉靜表示，低軌衛星受大氣阻力作用高度逐步降低最終隕落，隕落事件幾乎每天都會發生，體積較大的衛星隕落時可能有未燒毀的殘骸落至地面，造成地面人員的生命和財產損失。
形勢嚴峻 監測中心應運而生
近年來，太空垃圾越來越多，佔據越來越多的軌道，航天器安全運行形勢嚴峻。
「這種情況下，迫切需要常態化空間碎片監測預警，保障航天器和地面人員財產安全。」劉靜說，而且，常用航天器軌道日漸擁擠，各國航天器之間高風險交會頻繁，也需要有統一的國家級聯絡點執行與外星的碰撞事務協調。
時勢造英雄。2015年6月8日，國家航天局空間碎片監測與應用中心在中科院國家天文台正式掛牌成立。
劉靜介紹，中心成立後，主要負責空間碎片和近地小天體專用監測設備規劃運行管理工作，提升空間碎片碰撞預警和應急響應能力。
「簡單說，在我國進行衛星發射時，中心就要提前預警，選擇一個空間相對乾淨或者風險最小的時機以進行發射，規避碰撞。而當有空間碎片或外星靠近我國在軌飛行器，可能對其帶來威脅時，就要提前向有關部門彙報。」劉靜說。
以委內瑞拉「委遙一號」衛星為例，在剛剛過去的2016年春節期間，中心在收到對方的預警分析請求後，迅速展開觀測分析，結果顯示其在2月5日到22日期間會與外星遭遇三次距離小於100米的交會，其中一次距離僅有幾米，需要稍微動一下。而另外兩次風險相對可控，沒有動的必要。
當然，中心最主要的任務是為我國氣象、海洋、資源、實踐等系列100多顆衛星提供日常碰撞預警服務。有數據顯示，2015年共發生紅色預警87次、黃色預警538次、藍色預警6695次。
「目前我國對重要的在軌應用衛星都會進行空間碎片監測，未來根據國家要求，可能會對所有在軌衛星都進行碎片監測。」劉靜說。
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