隨著發(fā)射活動(dòng)的日益頻繁，太空的環(huán)境也越來越擁擠。在軌運(yùn)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?cè)诘厍虻闹車o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(yùn)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(tái)的國家航天局空間碎片監(jiān)測(cè)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(cè)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(gè)，大于1厘米的空間碎片超過20萬個(gè)，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(gè)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(gè)五六十公里時(shí)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(jí)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(shí)間暴露裝置，運(yùn)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(gè)?！斑@就證實(shí)了空間碎片的威脅現(xiàn)實(shí)存在。雖然是毫米級(jí)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(jī)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(shí)可能有為燒毀的殘骸落至地面，對(duì)地面人員財(cái)產(chǎn)造成威脅?！?/p>

現(xiàn)場(chǎng)

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(cè)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(shí)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(gè)“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(gè)空間碎片的實(shí)時(shí)分布圖。

另一塊屏幕上顯示著某衛(wèi)星的運(yùn)行情況，當(dāng)時(shí)在它的四周分布著9個(gè)空間碎片，分別用白色的線條連接，并標(biāo)注實(shí)時(shí)的距離信息?！安煌娘L(fēng)險(xiǎn)會(huì)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(huì)的風(fēng)險(xiǎn)也在變大?！?/p>

監(jiān)測(cè)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(duì)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(fèi)為國內(nèi)用戶提供?！捌渲校瑢?duì)我國的衛(wèi)星與其他在軌碎片之間交會(huì)狀態(tài)、相互之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)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(bào)相關(guān)部門。預(yù)知衛(wèi)星的安全狀況，并及時(shí)作出對(duì)策和調(diào)整?！?/p>

發(fā)射預(yù)警則是在發(fā)射預(yù)選的時(shí)間段內(nèi)，通過計(jì)算得出某個(gè)時(shí)刻進(jìn)行發(fā)射的碰撞風(fēng)險(xiǎn)最低，從而確定發(fā)射時(shí)間。

于友成介紹，目前，監(jiān)測(cè)與應(yīng)用中心致力于對(duì)與大家日常生活關(guān)系密切的衛(wèi)星進(jìn)行觀測(cè)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?，已為我國氣象、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)，根據(jù)每日結(jié)果統(tǒng)計(jì)，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。”