近日，有媒體報道日本“最重要的”X射線天文衛(wèi)星“瞳”與地面失去聯(lián)系，據(jù)長期跟蹤監(jiān)測空間碎片的美國聯(lián)合空間運(yùn)營中心報告，發(fā)現(xiàn)“瞳”失聯(lián)時，該衛(wèi)星運(yùn)行位置附近出現(xiàn)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(guān)空間碎片的話題再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
空間碎片究竟是什么，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(jiān)測與應(yīng)用中心，聽該中心副主任劉靜講關(guān)于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(chǎn)物，主要包括在軌運(yùn)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(wù)碎片占13%，火箭殘骸占17%，失效航天器有22%，解體碎片即航天器爆炸或相互碰撞產(chǎn)生的碎片占43%。從軌道分布來講，空間碎片主要分布在三個區(qū)域，即2000千米以下LEO（近地軌道）區(qū)域、20000千米中高軌區(qū)域、36000千米地球同步軌道區(qū)域，其中600—1000km這個區(qū)域分布最密集。
近年來，由于人們空間活動頻繁，空間碎片數(shù)量急劇增加，LEO區(qū)域增加量超過50%。有數(shù)字顯示，目前，碎片總數(shù)量已超過1億，其中大于10厘米的超過2萬，大于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?！眲㈧o強(qiáng)調(diào)。
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(dǎo)致航天器徹底損壞?！眲㈧o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(chǎn)生的動能就相當(dāng)于一輛小轎車以五六十公里的時速撞上衛(wèi)星，其危害可想而知。
劉靜表示，由于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(jié)構(gòu)解體，微小碎片累積效應(yīng)會改變元器件的性能，導(dǎo)致航天器性能下降或功能失效。
而且，厘米級碎片不易監(jiān)測?！澳壳懊绹瓤臻g碎片監(jiān)測能力較強(qiáng)的國家，能較全面監(jiān)測到的最小碎片尺寸也只有10厘米左右?！眲㈧o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(wèi)星受大氣阻力作用高度逐步降低最終隕落，隕落事件幾乎每天都會發(fā)生，體積較大的衛(wèi)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(cái)產(chǎn)損失。
形勢嚴(yán)峻 監(jiān)測中心應(yīng)運(yùn)而生
近年來，太空垃圾越來越多，占據(jù)越來越多的軌道，航天器安全運(yùn)行形勢嚴(yán)峻。
“這種情況下，迫切需要常態(tài)化空間碎片監(jiān)測預(yù)警，保障航天器和地面人員財(cái)產(chǎn)安全?！眲㈧o說，而且，常用航天器軌道日漸擁擠，各國航天器之間高風(fēng)險交會頻繁，也需要有統(tǒng)一的國家級聯(lián)絡(luò)點(diǎn)執(zhí)行與外星的碰撞事務(wù)協(xié)調(diào)。
時勢造英雄。2015年6月8日，國家航天局空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心在中科院國家天文臺正式掛牌成立。
劉靜介紹，中心成立后，主要負(fù)責(zé)空間碎片和近地小天體專用監(jiān)測設(shè)備規(guī)劃運(yùn)行管理工作，提升空間碎片碰撞預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力。
“簡單說，在我國進(jìn)行衛(wèi)星發(fā)射時，中心就要提前預(yù)警，選擇一個空間相對干凈或者風(fēng)險最小的時機(jī)以進(jìn)行發(fā)射，規(guī)避碰撞。而當(dāng)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(guān)部門匯報?！眲㈧o說。
以委內(nèi)瑞拉“委遙一號”衛(wèi)星為例，在剛剛過去的2016年春節(jié)期間，中心在收到對方的預(yù)警分析請求后，迅速展開觀測分析，結(jié)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于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(fēng)險相對可控，沒有動的必要。
當(dāng)然，中心最主要的任務(wù)是為我國氣象、海洋、資源、實(shí)踐等系列100多顆衛(wèi)星提供日常碰撞預(yù)警服務(wù)。有數(shù)據(jù)顯示，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。
“目前我國對重要的在軌應(yīng)用衛(wèi)星都會進(jìn)行空間碎片監(jiān)測，未來根據(jù)國家要求，可能會對所有在軌衛(wèi)星都進(jìn)行碎片監(jiān)測。”劉靜說。
