隨著發(fā)射活動的日益頻繁，太空的環(huán)境也越來越擁擠。在軌運行或再入大氣的無功能人造物體及其殘塊和組件都叫太空碎片，它們在地球的周圍緊緊圍繞，數(shù)量竟然多達(dá)過億。

如何保證我國的衛(wèi)星、航天器在運行的過程中，不發(fā)生“撞車”、“剮蹭”事件呢？日前，記者來到了去年6月8日成立于中科院國家天文臺的國家航天局空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心，這里為我國在軌的130多顆在用衛(wèi)星“當(dāng)軍師”，未雨綢繆提前發(fā)布碰撞預(yù)警。

現(xiàn)狀

在地球周圍遍布著過億空間碎片

空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心副主任劉靜介紹，目前地球周邊大于10厘米的空間碎片數(shù)量超過2萬個，大于1厘米的空間碎片超過20萬個，空間碎片的總數(shù)量超過1億。

這些空間碎片主要密集分布在地球周邊的三個軌道：據(jù)地距離在2000公里以下的LEO區(qū)域、36000公里的地球同步軌道區(qū)域和20000公里的中高軌區(qū)域，其中在距地球600公里至1000公里的位置最為密集。

空間碎片從何而來？據(jù)劉靜介紹：在太空中所有在軌的物體中，工作中的航天器僅占5%；任務(wù)碎片占13%；火箭殘骸占17%；失效的航天器占22%；而其中占比最大的是解體的航天器，占43%?！氨热?009年美俄衛(wèi)星相撞，導(dǎo)致二者解體，產(chǎn)生的編目碎片就多達(dá)2295塊?！?/p>

碎片撞擊速度每秒10公里

空間碎片有多可怕？劉靜告訴記者，空間碎片平均撞擊速度為每秒10公里，“也就是說，一塊1厘米的碎片撞擊到航天器上，就相當(dāng)于是一個五六十公里時速的小轎車撞擊在航天器上”，可導(dǎo)致航天器徹底損壞。

那么不至于“一招斃命”的毫米級小碎片是不是沒有殺傷力呢？劉靜舉例，美國曾發(fā)射了一顆LDEF長時間暴露裝置，運行5.7年后收回，表面竟有肉眼可見的撞擊坑數(shù)量超過32000個?！斑@就證實了空間碎片的威脅現(xiàn)實存在。雖然是毫米級以下碎片，但撞擊的累積效應(yīng)也將導(dǎo)致航天器性能的下降或功能失效。這就是為什么航天飛機每次飛行后就需要更換玻璃?！?/p>

另外，空間碎片還存在著隕落的威脅，也分外引人關(guān)注?！暗剀壭l(wèi)星低軌衛(wèi)星受大氣阻力作用高度逐步降低最終隕落。隕落事件幾乎每天發(fā)生，體積較大的衛(wèi)星隕落時可能有為燒毀的殘骸落至地面，對地面人員財產(chǎn)造成威脅?！?/p>

現(xiàn)場

為100多顆在軌衛(wèi)星發(fā)預(yù)警

記者來到空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心的預(yù)警室，4塊彩色屏幕看上去“星光熠熠”，事實上它們標(biāo)示的，都是地球周圍及在軌航天器附近空間碎片的情況。一塊屏幕上，閃閃發(fā)亮的黃色光斑將蔚藍(lán)的地球重重圍住，并形成大小不同的幾個“光環(huán)”，如同水面的波圈。這便是目前在軌10厘米以上的大約20000多個空間碎片的實時分布圖。

另一塊屏幕上顯示著某衛(wèi)星的運行情況，當(dāng)時在它的四周分布著9個空間碎片，分別用白色的線條連接，并標(biāo)注實時的距離信息?！安煌娘L(fēng)險會用不同的顏色來表示，當(dāng)白線漸漸變紅，說明碎片與衛(wèi)星交會的風(fēng)險也在變大?！?/p>

監(jiān)測與應(yīng)用中心綜合部副部長于友成告訴記者，目前中心的預(yù)警分為兩類：一類是在軌預(yù)警，一類是發(fā)射預(yù)警。在軌預(yù)警是對我國100多顆在用衛(wèi)星發(fā)出的碰撞預(yù)警，這些預(yù)警的信息免費為國內(nèi)用戶提供?！捌渲校瑢ξ覈男l(wèi)星與其他在軌碎片之間交會狀態(tài)、相互之間的碰撞風(fēng)險等情況每天都要進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果提前1至3天通報相關(guān)部門。預(yù)知衛(wèi)星的安全狀況，并及時作出對策和調(diào)整?！?/p>

發(fā)射預(yù)警則是在發(fā)射預(yù)選的時間段內(nèi)，通過計算得出某個時刻進(jìn)行發(fā)射的碰撞風(fēng)險最低，從而確定發(fā)射時間。

于友成介紹，目前，監(jiān)測與應(yīng)用中心致力于對與大家日常生活關(guān)系密切的衛(wèi)星進(jìn)行觀測與提供碰撞預(yù)警服務(wù)，為主管部門提供技術(shù)支撐?！爸两瘢褳槲覈鴼庀?、海洋、資源、實踐等系列100多顆衛(wèi)星提供日常碰撞預(yù)警服務(wù)，根據(jù)每日結(jié)果統(tǒng)計，2015年共發(fā)生紅色預(yù)警87次、黃色預(yù)警538次、藍(lán)色預(yù)警6695次。”