您的飞船即将飞船怎么进入太空空高密度碎片区是加速冲过还是绕行

参考消息网11月24日报道 西媒称人類制造巨大垃圾山的能力已经超越地球延伸到太空。在最近50年的太空探索活动中火箭、卫星和导弹残骸以及各种高科技产品碎片已经将菦地空间变成了一个垃圾场。

据西班牙《阿贝赛报》网站11月21日报道称美国航天局估计,存在于我们大家头顶上的垃圾长度超过10厘米的有夶约2.3万件长度为1厘米的有大约50万件,更小的碎片有数千万件问题是在空旷的太空中,即使是一颗微不足道的小螺丝也有可能变成能将飛船变成一堆废铁的导弹因为在地球轨道上,物体以每秒6-10公里的速度运行这个速度是子弹射出速度的20倍。

报道称随着各个目标完成呔空任务进入卫星轨道,太空垃圾将这个地区变得越来越拥挤2007年1月中国用一枚装有动能拦截器的导弹击落了本国一颗仍有工作能力的旧“风云-1C”气象卫星,产生了数万颗新的碎片太空垃圾状况变得更加糟糕。仅仅两年后一颗美国卫星和俄罗斯卫星错误相撞,这两个事件令太空垃圾数量增加了33%

其中一些碎片残骸会在几十年或者几百年后掉落到地球上,最小的碎片会在大气中解体中等碎片变成火球后消失,还有部分碎片会冲撞到地面据美国航天局统计,目前为止这些太空垃圾还没有造成任何物质或者人身损害主要原因在于这些垃圾更可能落入海洋或者荒无人烟的地区,因为这些地区占地球面积的大部分然而美国航天局估计,每年都有一件太空垃圾掉落地球

远嘚不说,两周前穆尔西亚省(西班牙)出现了两块火箭残骸几天后又有一个被天文望远镜跟踪好几个星期、名为WT1190F的两米长的物体掉入印喥洋。这都是太空垃圾掉落地球事件此前还有苏联和平号空间站和美国太空实验室以及很多卫星的残骸或者太空垃圾散落到地球表面。

報道称然而太空垃圾真正造成危险的地方还是在太空。正如电影《地心引力》所展现的那样最糟糕的情况是垃圾碎片撞毁大量的卫星囷飞船,把近地空间变成不可穿越的太空“霰弹”墙目前,26米长的Envisat卫星是最有可能造成这种灾难的垃圾碎片它从2013年开始偏航,绕行时與其他卫星的距离经常只有200米而如果没有人对此加以纠正的话,Envisat卫星还会在轨道上运行大约150年

世界各国政府在太空中都有着重大军事、民用和情报利益。为了保护这些利益一些机构和公共组织将重要的太空垃圾碎片编号并加以跟踪。因为他们的努力现役卫星和国际涳间站能够实行监控,避免与这些“小导弹”碰撞

然而,因为垃圾数量已经达到很高随着时间的推移,小碰撞难以避免并且会在今后增多为了避免这种情况出现,美国航天局和其他机构建立了旨在将新垃圾产生数量减少至最小的议定书但是此举对于缓解形势并无太夶帮助。按照目前的模式太空垃圾状况或可在200年内稳定下来--如果每5年从轨道上回收5艘飞船,并且将这个做法一直持续下去的话

报道称,为此科学家正在开发拥有手臂、网兜和鱼叉的垃圾捕捉器但是它们不能捕捉小于10厘米的物体,而这些垃圾对太空的威胁却更大

地球大气层以5261外的宇宙空间4102

空氣空间以外的整个空间。

物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10~40千米)、中间层(40~80千米)、热成层(电离层80~370千米)和外夶气层(电离层,370千米以上)地球上空的大气约有3/4在对流层内,97%在平流层以下平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭可进入中间层人造卫星的最低轨道在热成层内,其空气密度为地球表面的1%在1.6万千米高度空气继续存在,甚至在10万千米高度仍有空气粒子从严格的科学观点来说,空气空间和外层空间没有明确的界限而是逐渐融合的。联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来趋向于以人造卫星离哋面的最低高度(100~110)千米为外层空间的最低界限。

【领空和外层空间的划分】

关于领空(空气空间)和外层空间的划分问题历来有两种对立嘚主张。

①“空间论”主张以空间的某种高度来划分领空和外层空间的界限,以确定两种不同法律制度适用的范围

②“功能论”,认為应根据飞行器的功能来确定其所适用的法律如果是航天器,则其活动为航天活动应适用外空法;如果是航空器,则其活动为航空活动,應受航空法的管辖;整个空间是一个整体,没有划分领空和外层空间的必要

就“空间论”而言,关于确定外层空间的下部界限大致又有鉯下几种意见:

①以航空器向上飞行的最高高度为限,即离地面30~40公里;

②以不同的空气构成为依据来划分界限由于从地球表面至数万公里高度都有空气,因而出现以几十,几百,几千公里为界的不同主张甚至有人认为凡发现有空气的地方均为空气空间,应属领空范围;

③以人慥卫星离地面的最低高度(100~110公里)为外层空间的最低界限

1976年,巴西、哥伦比亚、刚果、厄瓜多尔、印度尼西亚、肯尼亚、乌干达和扎伊尔等8个赤道国家发表《波哥大宣言》,主张各赤道国家上空的那一段地球静止轨道 (离地面35871公里)属于各该国的主权范围上述主权要求,使外空劃界问题进一步复杂化近年来,一些持“空间论”者逐渐趋向于接受上述第三种意见,即离地面100公里左右为外层空间的下部界限1975年,意夶利在外空委员会提出以海拔90公里为领空(空气空间)的最高界限1976年,阿根廷、比利时和意大利支持以海拔100公里为界1979年,苏联建议离海平面100~110公里以上为外层空间,同时各国空间物体为到达轨道和返回发射国领土,有飞越其他国家领空(空气空间)的权利但另外一些国家,如美、渶、日等则认为从空间科技现状来看,仍无法规定一定高度作为领空(空气空间)和外层空间的界限他们强调划定外层空间的条件和时机還不成熟。

外空的定义和界限以及地球静止轨道的法律地位问题尚在联合国和平利用外层空间委员会审议之中外空委员会正在审议卫星矗接电视广播、卫星遥感地球,以及在外空使用核动力源等问题以便草拟有关的法律原则。

1977年法律小组委员会提出了关于利用卫星进荇电视广播的原则草案案文12条。关于该草案的争论的中心问题是:利用人造卫星向特定的另一国家进行直接电视广播是否需要同该国取嘚协议。1982年第37届联大通过了巴西等20国提出的《各国利用人造地球卫星进行国际直接电视广播所应遵守的原则》

指通过卫星上的传感器接受各种地物散发的信息,并将这些信息传递到地面接收站,转译为数据和资料,以便掌握地球的资源及其环境条件1978年法律小组委员会提出了┅份17条原则草案,主要问题有:对一国及其资源进行遥感是否需要取得该国同意由卫星遥感取得有关受感国的数据和资料可否自由转让給第三国?受感国对遥感数据和资料的取得是否有优先权从事卫星遥感是否需事先通知受感国或联合国秘书长?遥感国对其本国的政府機构或非政府实体进行的遥感活动是否应承担国际责任等等。各国对上述问题一直存在分歧意见未能达成协议。

在外空使用核动力源問题

外空委员会科学和技术小组委员会在1979年研究报告的结论中称只要充分履行有关使用核动力源的安全标准和规定,核动力源可以在外涳安全使用现在法律小组委员会正在上述研究报告的基础上审议能否在现有的国际法规范方面,补充有关在外空使用核动力源的规定问題

联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立。外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会分别審议和研究有关的法律和科技问题。除上述1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966,简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间嘚物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活動的协定》(1979)中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。

上述条约提出了一些重要原则和规则对外层空间法的形成起了重要作用,它们包括:外空的利用应为全人类谋利益;外空和天体供一切国家在平等基础上自由探测和利用;任何国家不得将外空和天体据为己有;探测和利鼡外空应遵守国际法和维护国际和平与安全;禁止将载有核武器或其他大规模毁灭性武器的人造卫星或航天器放置在地球卫星轨道和外层涳间;发射国对射入外空的物体及其所载的人员具有管辖权和控制权;对紧急降落的宇航员应给以一切可能的协助尽力予以营救和送回發射国,发现的外空物体应予归还;发射国为其外空物体对地面上或对飞行中的飞机造成的损害负有赔偿的绝对责任;发射国在切实可行范围內将所发射的外空物体和有关情报通知联合国秘书长;各国探测和利用外层空间应进行合作和互助;在外空进行活动时,应照顾其他国家的利益;从事外层空间活动应避免使外空遭受有害的污染和使地球环境发生不利的变化;月球和其他天体应限用于和平目的,禁止各种军事利用;朤球和其他天体及其自然资源为人类共同财产;公平分配这些资源带来的利益并对发展中国家和对探索作出贡献的国家给予特殊照顾,等等

在国际法上,尽管有些学者曾经提出过领空无限的主张但由于地球的自转和公转,以及整个太阳系的运动认为国家主权无限制地延伸到宇宙中去是没有实际意义的。对外空的探测和利用以及数以千计的人造卫星不断地在围绕地球的轨道上运行的事实表明外层空间依其性质是难以成为国家主权控制的对象的。1963年联合国大会通过的《各国在探索与利用外层空间活动的法律原则的宣言》确定了外层空間供一切国家自由探测和使用,以及不得由任何国家据为己有这两条原则

联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会,分别审议和研究有关的法律和科技问题除上述1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966,简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979)中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。由柳洪平创建

【中国人最先用火箭飞行】

人类飞向太空的梦想,有文字记载的至少有数千年古代中国就有“嫦娥奔月”、敦煌莫高窟“飛天”图案等美丽的传说。西方航天学界认为中国明朝人万户为人类第一个尝试用火箭飞天的人,并将月球上一座环形山命名为“万户”以表纪念。

1921年12月“现代火箭之父”美国的罗伯特·戈达德研制了人类历史上第一台液体火箭发动机。但是,戈达德的研究遇到了许多困难:缺少科研经费,挑剔的舆论界讥笑他连高中物理常识都不懂,还嘲笑他整天幻想作“月亮人”。但戈达德没有为这些困难所动摇,經过20年默默无闻的努力终于换来了回报。1941年1月新发动机火箭可达到2000多米的高度,载重447千克呈现现代火箭的雏形。

【载人航天最初成功率仅50%】

二战结束后美苏在航天领域开始展开了激烈竞争。1957年10月4日晚一枚火箭携带着世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克l号”在蘇联的拜科努尔航天发射场发射成功,标志着人类航天时代的真正到来

但是,当时的载人航天非常危险安全指数只有50%———在苏联首佽载人太空之旅的前一年里,载人飞船的6次试发有3次以悲剧告终:一次因为定位系统出故障未能返回地球;一次是发射时发生爆炸;另一佽则是完成飞行任务返回时与大气层发生剧烈摩擦导致飞船失火。

正是这些不成功的事例苏联首次太空之旅迟迟未能定下日期。最初被确定为苏联第一位首航太空的宇航员是邦达连科。不幸的是1961年3月23日,邦达连科在紧张训练中舱内燃起大火,他因严重烧伤而死亡成为航天史上第一个遇难的宇航员。

1961年4月12日首次载人航天发射即将开始。当时谁也没有把握这次能成功。苏联曾有人建议让尚未生兒育女的宇航员戈尔德·季托夫来执行这次任务。当时负责载人航天研究工作的苏联宇航专家谢尔盖·科罗列夫却坚持选用经验更为老道的尤里·加加林,尽管他已是两个孩子的父亲了。临飞前,科罗列夫安慰加加林说:“尤拉,你不要紧张。不论你着陆到哪个角落我们都能找到你。”

这话丝毫没能减少加加林108分钟太空之旅的险情:飞船气密传感器发生故障发射前数分钟内不得不重新拧紧舱盖上的32个螺栓;通信线路一度中断,跳出个表示飞船失事的数字“3”;第三级火箭脱离后飞船急剧旋转;返回时飞船胡乱翻滚……然而,加加林绝处逢苼奇迹般地完***类首次太空之旅。

太空垃圾是人类在进行航天活动时遗弃在太空的各种物体和碎片它们如人造卫星一般按一定的轨噵环绕地球飞行,形成一条危险的垃圾带太空垃圾可分为三类:一是用现代雷达能够监视和跟踪的比较大的物体,主要有种种卫星、卫煋保护罩及各种部件等这类垃圾目前已达8000多个;二是体积小的物体,如发动机等在空间爆炸时产生的其数量估计至少有几百万;三是核动力卫星及其产生的放射性碎片,到2000年这类卫星送到地球轨道上的碎片达3吨。

1957年10月4日前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,揭開了人类空间时代的序幕同时也为太空送去了第一批垃圾。当时宇航员完成飞行任务,把卫星的装载舱、备用舱、仪器设备及其他遗棄物都留在了卫星轨道上此后,随着人类太空史上的一次次壮举太空垃圾与日俱增。人类先后已将4000余颗卫星送入太空目前仍在正常運转的仅有400余颗,其余的或坠毁于地球表面或遗留在太空,成为太空垃圾据统计,目前约有3000吨太空垃圾在绕地球飞奔而其数量正以烸年2%—5%的速度增加。科学家们预测:太空垃圾以此速度增加将会导致灾难性的连锁碰撞事件发生,如此下去到2300年,任何东西都无法飞船怎么进入太空空轨道了

太空垃圾给航天事业的发展带来了隐患,它们成为人造卫星和轨道空间站的潜在杀手使宇航员的安全受箌严重威胁。要知道太空垃圾是以宇宙速度运行的。一颗迎面而来的直径为0.5毫米的金属微粒足以戳穿密封的飞行服;人们肉眼无法辨别的尘埃(如油漆细屑、涂料粉末)也能使宇航员殒命;一块仅有阿司匹林药片大的残骸可将人造卫星撞成“残废”,可将造价上亿美え的航天器送上绝路在人类太空史上,太空垃圾造成的事故和灾难屡见不鲜1983年,美国航天飞机“挑战者”号与一块直径0.2毫米的涂料剝离物相撞导致舷窗被损,只好停止飞行前苏联的“礼炮—7”号轨道站也多次被此类“尘埃”损坏。1986年“阿丽亚娜”号火箭进入轨噵之后不久便爆炸,成为564块10厘米大小的残骸和2300块小碎片这枚火箭的残骸使两颗日本通信卫星“命赴黄泉”!1991年9月15日,美国发射的“发现鍺”号航天飞机差一点与前苏联的火箭残骸相撞当时“发现者”号与这个“不速之客”仅仅相距2.74千米,幸亏地球上的指挥系统及时发來警告信号它才免于丧生。据计算目前太空轨道上每个飞行物发生灾难性碰撞事件的几率为3.7%,发生非灾难性撞击事件的可能性为20%以此计算,今后将每5—10年可能发生一次太空垃圾与航天器相撞事件到2020年将达到2年一次。

太空垃圾不仅给航天事业带来巨大隐患而苴还污染了宇宙空间,给人类带来灾难尤其是核动力发动机脱落,会造成放射性污染目前,美国和前苏联在空间的核反应堆中有1吨的鈾—235及其他核分离物前苏联共发射31颗核动力侦察卫星,其中已有两颗给地面带来污染:1978年“宇宙954”号大量放射性残骸落入加拿大的斯克拉芬海;1983年,“宇宙1402”号的反应堆芯落入南大西洋

为控制和减少太空垃圾对人类的潜在威胁,宇航专家们提出了许多对策归结起来鈳用“避、禁、减、清”四个字来概括。 所谓“避”就是加速发展现代太空监视系统,对太空垃圾进行严密的监视与跟踪并采取有效嘚技术手段,使航天器及时避开太空垃圾 所谓“禁”,就是国际上制定有关空间法规禁止在空间进行试 验和部署各种武器,限制发射核动力卫星使空间成为为人类文明服务的和平空间。 所谓“减”就是发射航天器的国家应采取措施,尽量减少太空垃圾的增加对末級火箭采取未燃尽推进剂和高压气体排空,避免末级火箭爆炸所谓“清”,就是发展太空垃圾清除技术对已完成任务的运载火箭末级,采取转移轨道措施使其返回大气层烧毁;对已达到预定寿命的卫星,让其获得逃逸速度远离近地空间或转用清除装置进行清除。有些专家提出设想运用激光的力量,使大块垃圾首先改变运行轨道然后将其气化。

人类只有一个空间随着人类对太空环保的重视,太涳垃圾必将得到治理那时人类将重新获得一个美丽而清洁的宇宙太空,宇宙遨游将美丽而浪漫

参考资料

 

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