泛滥成灾的太空垃圾

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  英国萨里大学的卫星技术公司,揽接了法国政府的定单,后者不仅委托它制造卫星,还让其负责对卫星运行的监控。1995年8月,这颗卫星成功地进入空间轨道,以后一直运行顺利,时至去年7月,却出意外,该公司披露说,卫星与太空垃圾相撞,结果十分惊险。据新华社1996年8月16日专电说,一颗法国间谍卫星被垃圾击中,所幸打在其平衡杆上,在碰撞产生的高温中。这根金属杆即刻汽化,消失得无影无踪。
  
  何谓太空垃圾?
  
  自从1957年以来,全世界共发射了2万多件飞行器,其中还在工作的不到5%,而其余的1/3还在轨道上飞奔,但它们已不是完整的飞行器,早已解体,这包括失效的火箭,断电的电池,甚至还有一些废弃的核反应堆,更大量的则是它们裂成的大小碎块或碎片及微小颗粒。所有这些东西,宇航界称之太空垃圾,它们杂乱地充斥在地球周围的空间。到处乱窜。最令科学家担心的,是那些小碎片、微粒,即使用无线电探测器。也无法测出它们的位置,可是一旦碰上卫星或飞船,必酿成大祸。也许你以为这是杞人忧天吧。这么宽广的天空,怎么能相互碰上呢?上述那例活生生的事实,说明垃圾惹祸并非首次。
  1983年6月.广为人知的“挑战者”航天飞机在它进入外空后.不久,机组人员看到一件怪事,它的舱外前窗玻璃上,有一碗豆大小的小孔。航天用玻璃可非一般,极为牢固,是什么东西碰击了玻窗,宇航员考虑良久,认为唯一可能的,是空间的小砾石。此事作为一个事故而报向宇航局。宇航局对此事故极重视,认为事关航天安全,当即派专家,使用电子扫描显微镜,对那碰坏的玻璃作了详细检查,根据小孔周围留下的微量物资,他们判定,肇事者乃太空垃圾——一粒盐粒大小的涂料皮!此事宣布后,令人大吃一惊,如此微细之物,在高速(13000公里/时)之下,竟然有这般大的冲击力。
  专家计算指出,一颗在空间轨道上飞行的铝质弹子,它所拥有的能量,相当于一块400磅重物从十层楼掉下时的势能。他们说,如果当时“挑战者”碰上的是一只螺栓或旋凿,必将铸成大祸。令人担忧的不仅是这些碎片具有很大能量,还在于这些残物相互碰撞后。会产生更多的小碎片,且其速度将比撞前更高。这就进一步增大了对飞船的威胁;再说目前运行的卫星,它们不可避免地要丢弃某些物品,而且丢弃物有明显激增趋势。自1961年以来,有130多个庞大的飞行体在它运行的轨道中解体,变成了向四周纷扬的碎片和颗粒。实际的情况甚至比这更糟,因为这些太空垃圾,大都聚集在地球上空880公里的空域,而这里正是空间飞行器来往最频繁之地。
  随着空间飞,行物(包括垃圾)的增加,碰撞的可能性也增大了。按目前的状况估计,碰撞的机会要比过去增大50%。专家预测。到2000年,空间轨道上飞行的每个物体,至少都经过一次碰撞的机会;到2010年,太空弃物将比80年代初增加3倍,共达2万吨之巨,届时,设在空间的太空科研站,每五年将遭到一次垃圾的袭击;宇航员在空间的行走,将变成一种十分冒险的行为;至2l世纪中叶,在空间的碰撞将泛滥成灾。
  虽然大自然也有清除太空垃圾的能力,这就是地心引力,任何物体只要没有跑出地球引力的范围,它总要落到地面的。拿一颗儿童玩的玻璃弹子为例。若把它抛到480公里的上空,那么它可在那里呆上一年,而在空气稀薄的800公里以上的区域,则可滞留30年,在1400公里以上的外空可保持几个世纪。另一方面,太阳活动的变化将引起紫外辐射的强弱,以及大气层的膨胀或收缩,这些都将使得在650公里以下空域运动的物体,受到更大的阻力,从而加速它们下降的过程。有利于垃圾的清扫。但问题的严重性并未有所缓解,因为人类每年发射卫星等的数量,远大于自然界的扫除能力。
  美国政府曾于80年代,委托一个专家小组,对太空垃圾的危害性及其对策作了评估、研究,他们写出了详细的报告,并分送给联合国安理会。
  美军航天司令部对此也倍加关注,不惜巨资,在夏威夷哈里克拉山高达3300公尺的顶上,建立一太空监视站。他们跟天文观察的时间刚好相反,是在大白天,每当天空晴朗,光学望远镜就昂首观测,其他传感器(如光电学的、红外的)也紧紧跟上以作配合。这些观测设备紧盯着地球轨道上飞行的各种物体。并测定它们在空间的动态位置。迄今已有7000余件被他们判定为人造物,已列入太空监视站的目录,其中的95%,划定为垃圾,这里还有一只手套高悬于我们头上,那是著名宇航员阿姆斯特朗在空间行走时丢失的。监视站的一流设备,能看清飞行在37000公里上空的、8厘米大小的物件,但对更小的物体,更不用说微粒,那就无能为力了。可是这些小颗粒。一旦碰上卫星或飞船,若打在要害部位,后果是十分严重的。
  迄今宇航界对太空垃圾,还拿不出一个直接有效的办法,专家们目前着眼于飞船、卫星的结构和制造工艺上。例如重新设计飞船和助推火箭,以减少垃圾的产生;在升空过程中,分离部分和其他遗弃物尽可能在低空丢掉,不使其成为太空垃圾;有的则建议,使卫星在特别轨道上运行,以后仍可重返大地;或者把废弃的卫星送入一“处理轨道”,如此等等。总的说来,难度较大或费用较高。
  其实人类在自身文明的演进中,总是前进,克服障碍,再前进。相信这一航天飞行中的拦路虎。也不会是一例外。
  
  (责任编辑 杨剑鸣)
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