太空碎片危机 人类自己“挖的坑”(太空碎片是什么) 99xcs.com

神舟二十号推迟回家

牵出一个我们将要面对的严峻形势 太空碎片危机

人类自己“挖的坑” 本报记者 屠晨昕

久久小常识(www.99xcs.com)™

飞行器在太空碎片中穿过 AI制图

久久小常识(www.99xcs.com)™

苏联“和平”号空间站遭碎片撞击

图源:中国科学院云南天文台

神二十航天乘组陈冬、陈中瑞、王杰的归家之旅要延期了。

昨天上午,据新华社记者从中国载人航天工程办公室了解到,神舟二十号载人飞船疑似遭空间微小碎片撞击,正在进行影响分析和风险评估。为确保航天员生命健康安全和任务圆满成功,经研究决定,原计划11月5日实施的神舟二十号返回任务推迟进行。

太空远比我们想象的要危险很多,部分危险还是人类自己“挖的坑”。

上万个航天器

在上亿块太空碎片中间惊险穿行

相信很多人都不是第一次听到太空碎片这个名词。

科学家通常将“在地球轨道范围内,由人类活动产生而不再服务于正常任务的各类物体”定义为太空碎片,如果用词贬义些,也可以叫作“空间垃圾”。这些碎片中,有报废的火箭残骸、退役的人造卫星(超3000个),也有微小的螺丝、涂层碎屑、航天器外部脱落的油漆碎片等。

“近地轨道可以理解成距离地球比较近的一条宽阔车道。人类向太空发射的物体,包括空间站、人造卫星、探测器、飞船等,大多都聚集在近地轨道上。”南京航空航天大学航天学院教授闻新打了一个比方:高速公路上出现事故,会有拖车把事故车拖走,但近地轨道这条“高速公路”已经使用了60多年,却没有拖车清理车道。

目前,近地轨道上的碎片数量正在急剧增长。地球轨道上尺寸大于10厘米的碎片约有3.6万个,尺寸小于1厘米的碎片更是多达上亿个,还有许多数量庞大的微小碎片因为太小而无法追踪。近年来,各国卫星、航天器遭遇碎片碰撞的事故时有发生,早已经不算稀奇。

更危险的是,这些碎片并非是静止的,而是绕着地球飞行——速度甚至达到步枪子弹出膛速度的十倍,可想而知,即便是一个小碎片,带来的撞击动能也足以刺穿航天器的外壳或损坏关键系统,如太阳能电池板、天线等。

我国发现太空碎片的预警时间

比以前多了5倍

我国航天部门很早就认识到太空碎片对载人航天的现实威胁,并早已付诸实际行动来进行预防,比如提升预警能力。

2026年4月,试验六号03星发射升空入轨,标志着我国建成了首个具有完全自主知识产权的天基空间环境探测系统。据试验六号总设计师、中科院微小卫星创新研究院副院长胡海鹰介绍,目标碎片就像海洋中的鱼,我们首先要确保看得到,能区分出它们是什么,追踪其行迹,然后计算、预测其轨道,才能将它“管”起来。

“原来我们很难看清太空里1~10厘米尺寸的碎片,但是这种碎片的破坏力是不容小觑的。我们尽量让航天器避开太空碎片多的地方,就像刮风下雨天尽量少出门一样。”闻新透露,我国的雷达电子技术近年来突飞猛进,包括试验六号在内的先进探测技术获得应用,让中国有了太空边疆的“安全卫士”。

根据中国载人航天工程新闻发言人林西强在神十九新闻发布会上所透露的,与空间站运行初期相比,我们发现碎片的预警时间已经多了5倍。

但更微小碎片依旧难以探测。“事实证明,微小碎片的确很难预防,通常只能采用硬扛的办法。”国际航天专家雨广告诉记者,“对一些特别敏感的重要设备,还要进行单独加固。”

去年10月30日发射的神十九载人飞船就承担着这个“叠甲”的重要使命。

如果发现碎片实在避不开,航天员可以紧急进入非常坚固的飞船返回舱,随时准备返回地球。

按林西强所介绍的情况,在神二十一执行在轨飞行任务期间,神舟二十二号载人飞船作为应急飞船在地面处于待命状态。万一神二十一无法执行返回任务,神二十二可随时发射升空,前往中国空间站实施救援。

太空碎片危机面前

全人类须精诚合作

如何清理太空垃圾,如今变得迫在眉睫。多国已启动相关项目,来应对太空垃圾问题,科学家们也提出了多种计划——

●预防式设计:新一代火箭和卫星,普遍要求设计时考虑“任务寿命到期后能自行脱轨”或进入专用“坟场轨道”,避免成为长期垃圾。

●空间态势感知(SSA)与追踪系统:美、俄、欧盟、中国等都建立了自己的空间目标监控雷达和光学传感网络,可实时监测并精准预警碎片靠近。

●垃圾主动清理技术探索:研究低成本、高效益的太空碎片清除技术,发射“垃圾捕捉卫星”、拖网卫星或使用激光推力器制造轨道阻力迫使碎片坠毁。近年来,多国正在推进机器人臂回收、磁吸移除等科幻般的项目。

●国际法与合作:联合国外空条约、空间碎片减缓准则等国际协议对新发射任务提出限制和指导,强调“可持续利用太空利益全人类”。

不过,雨广向记者提出了一个重要问题——太空碎片的清除,技术非常复杂、成本很高,但短期却看不到直接收益。据悉,单次清除任务的费用就要数千万甚至上亿美元。

“那么多钱和精力投进去了,本国航天器并不一定获得收益,获益的可能是别国。谁来买单?谁来做?”雨广认为,这将考验全人类的责任感和团结程度。