仰望夜空時,人們大多會贊嘆月朗星稀的美景,卻絕少想到在我們頭頂上那片墨藍的近地空間中竟然危機四伏。事實上,多年來,世界各國的航天專家已經(jīng)不止一次發(fā)出警告,在近地軌道日漸擁擠的情況下,難免會發(fā)生航天器相互碰撞、產(chǎn)生大量危險的太空垃圾的事件。
近地軌道航天器與太空垃圾示意圖
相撞衛(wèi)星軌道圖
這一擔心如今成為現(xiàn)實——北京時間2月11日0時55分59秒,美國銥星公司的“銥33”衛(wèi)星和俄羅斯業(yè)已報廢的“宇宙2251”軍用通信衛(wèi)星在西伯利亞上空約790公里高的近地軌道上相撞,撞擊產(chǎn)生的大量碎片散落到太空中。
相撞概率在一億分之一以下
率先披露這一“破天荒頭一遭”事件的美國航空航天局科學家表示,“這兩顆衛(wèi)星今天實在是不走運。”
銥星公司在一份聲明中說,這是一次“極小概率事件”,該公司已經(jīng)采取措施減少衛(wèi)星業(yè)務因此受到影響的風險。在今后30天內(nèi),銥星公司將發(fā)出指令,啟用一顆在軌備份衛(wèi)星替代損失衛(wèi)星,使由66顆近地軌道衛(wèi)星組成的銥星系統(tǒng)恢復完整。俄羅斯航天署新聞中心隨后也向媒體證實,確有一顆美國商用通信衛(wèi)星與俄羅斯一顆已報廢衛(wèi)星相撞,“從目前情況看,撞擊所產(chǎn)生的碎片不會對國際空間站的安全構(gòu)成威脅”。
軍事科技專家、國防大學副教授李大光在接受本報記者采訪時表示,這是人類自1957年發(fā)射人造地球衛(wèi)星進入外層空間以來的52年間,首次出現(xiàn)這樣的大型航天器相撞事件,其發(fā)生概率在一億分之一以下。他介紹說,此次事件的兩個主角,一個是銥星公司的商用通信衛(wèi)星“銥33”,重約560公斤,長度近4米(不包括太陽能電池翼板),1997年9月14日發(fā)射升空,碰撞前軌道高度約780公里,傾角86度,位于銥星網(wǎng)絡(luò)的第三軌道平面,相撞后銥星星群向全球提供的語音和數(shù)據(jù)通信服務有可能會受到一定影響;另一個則是俄羅斯軍用通信衛(wèi)星“宇宙2251”,重約900公斤,1993年6月16日發(fā)射升空,但14年前就已經(jīng)停止工作了。“宇宙2251”屬于中高軌道衛(wèi)星,本來與銥星的低軌道并不重疊,但其失效后運行軌道逐漸降低,最終插入銥星軌道,并導致罕見的相撞事件。相撞時軌道高度約790公里,傾角74度。
太空垃圾威脅程度日益升高
美俄衛(wèi)星太空相撞后,世人最為關(guān)心的就是,產(chǎn)生的太空垃圾對在軌航天器的威脅到底有多大。
此次撞擊事件發(fā)生在西伯利亞上空約790公里處,屬近地軌道范圍。而高度距地面2000公里以下的近圓形軌道一般都可稱作近地軌道,世界各國的大多數(shù)航天器都運行在這一軌道范圍內(nèi),對世界經(jīng)濟、科技、社會發(fā)展具有重要作用的氣象衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、對地觀測衛(wèi)星和空間站等更是密集集中于此。分管太空監(jiān)視系統(tǒng)的美國戰(zhàn)略司令部發(fā)言人查理·德雷聲稱:“我們正在跟蹤相撞后產(chǎn)生的至少500個碎片,這些碎片使其他衛(wèi)星面臨更多的危險。”
美國航空航天局專家尼古拉斯·約翰遜認為,由于國際空間站的軌道高約350公里,受到碰撞事件產(chǎn)生碎片的撞擊威脅并不大,目前在上面工作與生活的3名宇航員應該不會遇到大麻煩。俄羅斯航天兵第一副司令亞庫申2月12日也指出,俄羅斯航天兵太空控制系統(tǒng)目前正密切跟蹤俄美衛(wèi)星相撞后產(chǎn)生的碎片,這些碎片可能分布在高度從500公里到1300公里的近地空間。換句話說,國際空間站當可高枕無憂。
50多年來人類對外層空間的開發(fā),已經(jīng)使得近地軌道成為一個高科技垃圾場,各國航天機構(gòu)在我們頭頂上這片空間丟棄了各種各樣的太空垃圾,小到注油槍,大到失效衛(wèi)星,甚至還有一個高爾夫球——它是宇航員在做實驗時一記側(cè)擊拋入太空的。有報道稱,美國的航天飛機每執(zhí)行一次任務,都會被從老舊衛(wèi)星或宇宙飛船上掉落的細小部件或失效航天器爆炸后的碎片擊中上千次,只不過這類太空垃圾都非常小,大多數(shù)甚至比報紙上的正文字號還要小,航天飛機、宇宙飛船和空間站很少會因此受損。
軍事科技專家李大光對本報記者說,隨著人類航天活動的日益頻繁,太空垃圾也日益增多。目前,地面上能探測到的1000公里以內(nèi)、尺寸在10厘米以上的太空垃圾約有1.8萬多個,10厘米以下的這類垃圾更有10萬顆之多。大多數(shù)太空垃圾最終會落向地表,在大氣層中燃燒殆盡,并不會帶來什么危害。但是,一些大型的太空垃圾卻會在軌道上游蕩多年,甚至一兩個世紀。這類大型太空垃圾據(jù)悉多達2000個以上。而大多數(shù)衛(wèi)星不像航天飛機、宇宙飛船和空間站那樣具有變軌機動能力,受發(fā)射重量限制只能帶少量的燃料供調(diào)整姿態(tài)使用,遇到飛行速度是子彈出膛速度7倍以上的太空垃圾切入其軌道,很難躲避得開,地面控制人員只能寄希望于自己的衛(wèi)星運氣好了。