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用激光摧毀太空垃圾

作者:a 來源: 日期:2018-09-05 10:42:43 人氣:20 評論:0 標(biāo)簽:

環(huán)境污染不僅僅是地球上存在著的老大難問題,它也是太空中的一個隱患,有越來越多的空間碎片圍繞著地球運(yùn)行。從用過的火箭到廢棄衛(wèi)星的碎片,數(shù)百萬枚太空垃圾亂七八糟的散落在太空里,威脅著地球外部空間的安全。如果這些碎片碰撞上了活躍的衛(wèi)星或國際空間站,就會造成嚴(yán)重的后果。


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美國國防業(yè)的巨頭洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)公司在2014年進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),對于正在沿軌道運(yùn)行的衛(wèi)星而言,每天大約有200個空間碎片威脅到它們的運(yùn)行。沿地球軌道運(yùn)動的高速碎片被歐洲航天局的專家形容為“致命的、一連串的威脅”。在過去的每一年里,高速碎片的數(shù)量都在持續(xù)增加。人類送入太空的每顆衛(wèi)星最終都會變成另一塊圍繞地球運(yùn)行的碎片,而且隨著時間的推移,這些碎片會堆積得越來越多,某顆仍在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星被碎片擊中的幾率越高,進(jìn)而損壞或摧毀一項(xiàng)價值數(shù)百萬美元的投資。

為了解決這一日益嚴(yán)峻的問題,中國的科學(xué)家正在探索利用軌道激光站來爆破空間碎片的可能性。中國空軍工程大學(xué)的研究人員在一篇論文中描述了他們的最新研究成果:通過使用天基平臺激光器,空間碎片可以被激光輻照成更小的、危害沒那么大的碎片。

在這項(xiàng)最新的研究中,研究人員成功地模擬了一個軌道激光站,它能以每秒鐘發(fā)射出20次激光的速度瞄準(zhǔn)和撞擊10厘米以下的空間碎片,整個過程僅持續(xù)2分鐘。這種撞擊旨在要么迫使太空垃圾在大氣中燃燒,要么將其推開,以防止碰撞。研究團(tuán)隊(duì)得出的結(jié)論是,發(fā)射這種軌道激光站是可能的,它們能有效地清除太空垃圾,并防止它們在未來碰撞。

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這些軌道激光站可以解決航天工業(yè)正在面臨的一個重大問題。2015年,在一顆舊衛(wèi)星即將與空間站發(fā)射碰撞之后,國際空間站的工作人員不得不撤離了生活區(qū)。如果那次碰撞真的發(fā)生了,事故可能會損壞價值數(shù)十億美元的設(shè)備。

不過,目前這一方案還處于電腦模擬階段,真正進(jìn)行有效的測試還沒有被提上日程。而且,這種激光爆破方案并不是沒有問題。首先,它的裝備只能摧毀非常小的空間碎片,是否能將更大的太空垃圾以無害的方式清除掉,目前還是個未知數(shù)。其次,創(chuàng)建激光站的物流運(yùn)輸工作也很復(fù)雜,誰去建造它們?建造多少個激光站才夠用?再次,雖然軌道激光站是專門為拆除太空垃圾而設(shè)計(jì)的,但它們是否有可能被用作太空武器?

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研究人員需要找到這些問題和其他相關(guān)問題的答案,然后才能將這種成功的模擬技術(shù)用于清除太空垃圾。如果研究人員真的能找到一種方法來確保軌道激光站能像預(yù)期那樣得到安全的使用,那么激光站將會對解決太空垃圾問題產(chǎn)生舉足輕重的影響。其實(shí),清理太空垃圾已經(jīng)迫在眉睫——到2025年,將有數(shù)千顆處于正確軌道上的新衛(wèi)星會與處于低軌道的太空碎片發(fā)生碰撞,情況愈發(fā)嚴(yán)重,我們希望這種設(shè)想中的軌道激光站能盡快投入使用。



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