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随着神舟十九号发射的顺利成功,又有三名我国宇航员将进行为期半年的太空科考任务,除此之外,为天宫空间站提供物资补给,也是此次神舟十九号肩负的任务之一。
不过也有细心的的朋友发现了,除了水和食物这些必须的补给品以及一些科研设备外,这次神舟十九号的货舱中,还搭载了大量的装甲板。
这些装甲板又是为何会随着神舟十九号一同发往天宫?而我们的空间站,又面临着什么样的威胁呢?
空间站面对的威胁这些装甲板不为别的,就是为了强化天宫空间站的防御能力。或许有人会好奇了,远在卫星轨道上的空间站居然要加强防御能力?又是谁能袭击到天上的空间站?难不成是外星人?
其实,看似平静的宇宙空间,远非我们想象的那般安全。我国的天宫空间站,自服役以来已经经历了多次碰撞事故。
最为严重的一次,天宫空间站的太阳能矩阵也遭到破坏,对空间站供能产生了严重影响。所幸维修及时,并未对空间站继续运行造成影响。
而造成这一切的元凶,便是在地球轨道上无处不在的太空垃圾。太空垃圾顾名思义,就是因为人为因素存在于太空中的废弃物。这些垃圾大多来源自报废的其他人造飞行物。在不断地环绕地球的运动中,由于地球的引力拉扯,开始不断解体,形成无数的小碎块。
这些碎块看似渺小,但是由于其绕地球做环绕,本身具备极高的速度,这也使得这些碎片具备极高的动能。若发生碰撞事故,这些高速飞行的碎片能轻而易举地对空间站造成破坏。
更为糟糕的是, 根据万有引力公式,要绕地球做环绕运动,需要保持一定的质量。在不断地环绕中,这些垃圾的体积不断减小,质量也随之减少,这就会使得太空垃圾从高轨道下落至低轨道。天宫空间站还需要面临着来自高轨道从天而降的威胁。
面对这些威胁,加强天宫空间站的防护也是势在必行的手段。而这次神舟十九号携带的装甲板,便是为了加强天宫空间站撞击强度所需。
太空垃圾从何而来可以说,涉足太空空间的人类,自加加林以来到现在为止,也不超过百人,那为什么在太空轨道上,还有如此多的垃圾存在呢?其实这些垃圾并不是来源于人,而是各式各样损毁或者退役了的人类航天器。
就和一切人造物件一样,宇宙飞船、卫星、乃至空间站,都有其使用寿命。到达设计使用寿命上限后,报废就成为了其最终归宿。不过不同于地球上的物件报废后还能回收,太空中报废的飞行器,就只能让它继续徘徊在地球轨道上空了。
一架报废的航天器材,其实也具备着相当大的价值。不论是回收其框架材料,还是收集齐数据,都有着不小的作用。不过这些报废的飞行器会无人问津,就是因为其潜在回收价值要远远低于回收成本。
把一颗卫星送上太空都是天价了,而要把损坏的卫星回收后回来的价格更是难以想象。过于高昂的回收成本,使得很多国家都没有考虑过要回收到达报废年限的航天器材。这些失去了使用功能的航天器械,就这样徘徊在地球上空,成为了名副其实的太空垃圾。
由于太空中可没有国际法,随意抛弃垃圾并不会招致任何惩罚,因而各国对这种航天器发射的做法并没有加以禁止,这也加剧了太空垃圾的产生。
随着人类对太空探索活动的不断深入,越来越多的人造航天器被送入地球轨道。与此同时,越来越多的航天器械到达报废年限,成为了太空垃圾。时过境迁,地球的轨道上已经充斥着各式各样的太空垃圾。
根据美国国家航空航天局的统计,环绕在地球轨道上的太空垃圾早已超过1.6亿个。而这些太空垃圾也在日益成为人类航空事业的威胁。
或许在人类航空事业初期,遭遇太空垃圾撞击属于是偶然事件,因而各国并不担心自己随意抛弃的飞行器残骸最终会祸害到自己头上。而随着太空垃圾的不断增多,垃圾撞击已经从偶发威胁便成了人造航天器的最主要威胁。
依据马斯克旗下SpaceX公司的报告,在星联计划实施过程中,为了避免由太空垃圾造成的撞击威胁,投入了至少3亿美元来加强卫星规避太空垃圾的能力。
而根据星链计划的报告显示,其投入使用的卫星中,规避撞击次数最多的一颗卫星,已经回避了超过1700次太空垃圾的碎片撞击。
除了卫星外,体积庞大的空间站更容易招致太空垃圾的碰撞。由于其体积更大,和碎片接触的可能性也更大。同时,空间站拥有较高的质量,在无重力环境下更有可能因为引力作用,捕捉到从高轨道落下的碎片,进而发生碰撞事故。
在2019年,一小块碎片撞击了国际空间站俄罗斯舱段的对接隧道,致使该区域出现了空气泄露问题。泄漏问题增加了国际空间站的运行成本,为了维持空间站气压稳定,不得不加入了空气的输出量。
而由于国际空间站运营时间过于漫长,这片泄露的区域难以维修。在今年,该裂口进一步扩大,致使国际空间站空气短缺问题进一步上升。
本就已经临近报废年限的国际空间,因为一小块太空垃圾的撞击更有可能提前退役,这足以见太空垃圾可怕的破坏力。
太空垃圾如何清理既然太空垃圾如此恐怖,那么我们有什么更好的办法,去回避这些太空垃圾吗?很遗憾,以人类目前的科技水平,要想彻底杜绝太空垃圾的威胁,显然是不可能的。
由于宇宙空间的多维立体性,碎片可能从空间站所在的任何一个方向以及任何一个角度撞击而来,使得预防起来困难重重。加之太空垃圾碎片大小不一,大的可能有数十米之巨,小的或许就一块指甲盖般大小,要做到统一规避谈何容易。
尽管人类已经把太空站这样的庞然大物送上了地球轨道,但是面对这些太空垃圾,我们能做到依旧只有躲避,或者继续提高护甲强度,靠硬接来减少太空垃圾的撞击创伤。
尽管我国空间站在雷达传感上做到了世界前例,在空间站附近范围内足以发现2cm以上的卫星陨石和太空垃圾碎片,并进行自动规避。但是这已然不够,天空垃圾碎片依旧多次撞击了天宫空间站。为此,提高天宫空间站的护甲强度成了无奈之举。
那么,如果我们主动清理这些太空垃圾,是否能够提升太空航行的安全系数呢?要想主动清理太空垃圾,又谈何容易。最大的一个问题便是成本,要想清理太空垃圾,成本问题是怎么都绕不开的。
举个例子,要收回损坏的卫星,就意味着要发射一枚新的火箭,并且新的火箭动力必须比发射这颗卫星的火箭动力更高,因为这样才能确保其有充足的动力从卫星轨道上返航。
假设你是一家公司,有两个选择给你,一个是花一笔钱清理太空垃圾,还不一定成功,另一个选择是用同样的价格发射三颗卫星,哪怕有两颗被太空垃圾撞毁,只要有一颗发射成功,于企业家而言都是稳赚不赔的。
利益的驱使之下,使得如何回收太空垃圾这个课题,在国际上鲜有人问津。这也导致了这一系列的技术发展无比缓慢。
而另一个致使太空垃圾无法处理的问题就算政治问题了。一颗废弃的卫星依旧集成了该国的多种技术,但是作为太空垃圾,其威胁的是全人类的空间飞行器。而要清理自己空间站的太空垃圾威胁,回收了其它国家的飞行器垃圾,这背后又会牵扯到复杂的纠纷。
或许在未来的某一天,人类会就日益严重的太空垃圾问题达成共识,而我们的天宫空间站,除了依靠规避以外,就只能靠叠甲来应对各种各样的冲击威胁了。
不过不论是护甲技术还是规避技术,我国空间站都是世界一流,不用担心会重蹈老旧国际空间站的覆辙。
结语神舟十九号携带护甲,是为了为我国的天宫空间站提供更好的防护,这不仅是对我国财产的一种保护,也是处于对宇航员安全的一种保护。
或许在未来,随着科技继续进步以及人类之间彼此的互相理解,我们终究能和国际社会携手清理太空垃圾。
参考资料:
《空间站曾多次被撞,真凶已锁定,神十九携带装甲,为天宫加防护罩》沧海梦想家
《空间站曾多次被撞,真凶已锁定,神十九携带装甲,为天宫加防护罩》粤语音乐喷泉
《空间站曾多次被撞,真凶已锁定,神十九携带装甲,为天宫加防护罩》小蹒说历史
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