北京時間2009年2月11日零時55分,西伯利亞上空約790公里處,美國和俄羅斯的兩顆衛(wèi)星相撞,舉世震驚。這是人類歷史上首次衛(wèi)星相撞,太空那么大,衛(wèi)星與衛(wèi)星之間有一個國家那么寬,而且各行其道,怎么會撞到一起?衛(wèi)星相撞會不會威脅國際空間站和駐站宇航員的安全?衛(wèi)星碎片會不會傷害地球?此次相撞將如何影響人類?
史無前例的“太空交通事故”
這次相撞的兩顆衛(wèi)星分別是美國“銥33”衛(wèi)星與俄羅斯一顆名叫“宇宙2251”的廢棄軍用通訊衛(wèi)星。兩顆衛(wèi)星當時的軌道速度約為每小時26800公里,碰撞時的相對速度為11.6公里每秒。相撞后,兩顆衛(wèi)星立刻化為大面積碎片云團。
相撞的“銥33”衛(wèi)星是美國私營銥衛(wèi)星公司生產(chǎn)的一顆商用通信衛(wèi)星,重約560公斤,發(fā)射于1997年9月14日,相撞時正在運行。而俄羅斯“宇宙2251”軍用通訊衛(wèi)星,重約900公斤,發(fā)射于1993年6月16日,相撞時已經(jīng)有10年不曾工作了。

衛(wèi)星運轉(zhuǎn)各有各的軌道,那么大的太空,兩顆衛(wèi)星怎么會撞到一塊兒呢?美國人說與俄羅斯衛(wèi)星失控有關(guān)。俄羅斯人說:衛(wèi)星相撞是因為美國衛(wèi)星錯誤闖入了距地球800公里的“垃圾軌道”。2月12日,美國五角大樓發(fā)言人布賴恩·惠特曼承認,美國在衛(wèi)星軌道計算上存在失誤,導(dǎo)致意外發(fā)生。
人類歷史上首例衛(wèi)星相撞事故讓世界一片嘩然,評估事故造成的影響顯得刻不容緩。
據(jù)專家分析,相撞首先造成衛(wèi)星本身解體,給美國銥星公司造成了巨大損失。接著產(chǎn)生了大量碎片,影響到別的衛(wèi)星。污染了空間環(huán)境。據(jù)專家估計,此次衛(wèi)星相撞將會產(chǎn)生至少數(shù)千個太空碎片,而太空平均每年產(chǎn)生的碎片不過200多個。
這些漂浮在軌道上的碎片,使人們對國際空間站的安全產(chǎn)生了關(guān)注。美國宇航局斷定,空間站目前處于離地面300到400公里的低軌道中,而相撞事故發(fā)生在離地面800公里處,暫時不會威脅到空間站及三名駐站宇航員的安全。不過,衛(wèi)星殘骸波及國際空間站的運行卻是必然的,國際空間站的操作人員要經(jīng)常調(diào)整軌道以躲避太空殘骸。
事故對我國衛(wèi)星的影響,要等到把碎片跟蹤到之后才能具體分析。不過,此次事故發(fā)生在太陽同步軌道上,碎片衰減速度非常慢,有可能運行上百年,所以影響會長期存在。
衛(wèi)星碎片會不會從太空掉落下來傷害到地球呢?專家說,碎片隕落地面之前就會在大氣層中燃燒殆盡,所以不必擔心地球受到傷害。
自從美俄衛(wèi)星相撞事故發(fā)生后,一些國家已經(jīng)采取了緊急應(yīng)對措施。日本已將它的衛(wèi)星進行了變軌,我國也準備在衛(wèi)星碎片影響到我國航天器的時候,進行軌道調(diào)整。
交通事故是地球人的煩惱,所以我們仰望天空向往那里的遼闊、如今才知道,太空也開始擁堵,這里,沒有紅綠燈,沒有交通警察,更沒有交通規(guī)則,而且,我們還不斷對它施壓。愛惜地球!愛惜太空!
越來越擠的太空
太空浩瀚,相撞的概率其實是很低的。可是,為什么兩顆衛(wèi)星還是撞在一起呢?其中一個重要原因就是太空越來越擁擠了。隨著人類發(fā)射的航天器越來越多,很多航天器使用完以后都廢棄在空間軌道上,這樣就增加了撞擊的概率。
自1957年前蘇聯(lián)將第一顆人造衛(wèi)星送入太空,人類已經(jīng)向太空發(fā)射了5000多顆各類航天器。其中很大一部分已經(jīng)成了空間碎片在軌道上邀游。這些碎片大到完成任務(wù)的火箭箭體、報廢的衛(wèi)星等空間物體相撞產(chǎn)生的碎塊,小到一些零部件比如爆炸螺栓、衛(wèi)星包帶、彈簧等,更多的則是極其微小的空間微粒如航天器脫落的油漆顆粒。這些都是人類空間活動的產(chǎn)物,是空間環(huán)境的主要污染源,我們叫它們“太空垃圾”。
截至目前為止,地面上能觀察到并記錄在案的太空中的碎片約有4000多萬個,形成約3000多噸太空垃圾。其中, 地面上可以觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當,最小的與一個壘球相當,這些碎片很可能在太空中巡游數(shù)十年。
1965年,在美國第一次太空行走時,宇航員愛德華丟失了一只手套。在隨后一個月中,手套以28000公里的時速在太空飛行,成為有史以來最有殺傷力的手套,直至它幾個月后在地球大氣層化為灰燼。
太空碎片的飛行速度很快,可達每秒7.8公里甚至更快,撞上航天器,就相當于一個小鳥撞在高速飛行的飛機上,能產(chǎn)生幾萬倍的破壞力。有科學家做過實驗,一個直徑1.2厘米的小鋁球,以26000公里的時速飛行,能將鋁塊砸出一個直徑6厘米的大洞??梢哉f太空中一塊僅有阿斯匹林藥片太小的碎片,就能將衛(wèi)星撞成殘廢。而即便是個頭最小的螺母或螺釘與實施太空行走的宇航員相撞,宇航員也會立時斃命。
在人類52年的航天史中,發(fā)生過至少三起太空垃圾與航天器相撞的事件,這無疑對航天器和宇航員的安全構(gòu)成了嚴重威脅。
隨著人類航天活動的增多,太空垃圾也在劇增。歐洲航天局控制中心發(fā)布的一組最新電腦照片顯示,地球上空已成了一個垃圾場。碎片的增多,提高了相互碰撞的幾率,從而產(chǎn)生更多的碎片。而且,人們還在不斷地發(fā)射航天器探索太空,若干年后又形成新的太空垃圾,增加新的碰撞幾率。估計如果再不加以治理,幾百年后,航天器將無法在空間生存。
為太空“交通”立法
面對太空垃圾不斷增多的現(xiàn)狀,這次衛(wèi)星撞擊事件為太空“交通安全”敲響了警鐘。如何解決太空擁堵的困擾?如何防止太空再次發(fā)生交通事故?
“太空交通法”第一次進人了公共視野。許多科學家呼吁建立一個國際太空公約,相當于地面的交通規(guī)則,對每個航天器進行管理,避免撞擊事件的再次發(fā)生。宇航專家建議說,可以對在軌運行的航天器和太空垃圾進行嚴密監(jiān)視,在碰撞發(fā)生前,讓它們及時避開。
除了建立太空交通規(guī)則外,減少太空垃圾也非常重要,因為少了垃圾也就少了相撞的幾率。專家提出可以利用太空清潔車回收垃圾,其中的貴金屬還可以重新利用?;蛘咦屢恍U舊的航天器變軌,轉(zhuǎn)移到無用的軌道上。美國曾采取過一種積極主動的辦法,人為控制航天器使之進入大氣層以后濺落到南太平洋地區(qū)的航天器墳場?!昂推教枴笨臻g站就是采用這種辦法。
科學家們還有一些奇思妙想,其中之一就是采用“終結(jié)者繩索”。在衛(wèi)星上綁一根五公里長的導(dǎo)電的繩子,平時盤在一起,衛(wèi)星退役以后,就把這個繩子釋放出來。在衛(wèi)星運轉(zhuǎn)時,繩子切割磁力線產(chǎn)生電流,利用電流的地磁場就可以把衛(wèi)星拽下來。衛(wèi)星在太空自由運行,100年之后才能降落,而有了這根繩索,只用18天就能把它拽下來。
不過,這種方法目前還只是處于方案階段。
此外,各國共用一些衛(wèi)星,減少不必要飛行物的發(fā)射,也是減少太空垃圾的好辦法。
雖然浩渺無邊,但是太空只有一個。漫漫歷史長河中,52年不過是人類對太空探索的小小開端。專家曾經(jīng)估計,如果不加防治,幾百年后太空垃圾將會使太空變得無法使用,太空探索可能因此而止步。
不過,人類也不必過度擔心,只要吃一塹長一智,更合理地利用空間,人類探索太空的前景依然是美好的。