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垃圾分类这么火 太空垃圾属于哪一类?

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发表于 2021-6-30 15:40 |只看该作者 |倒序浏览

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自1957年人类发射第一颗人造卫星,目前已将超过8000颗卫星送入地球轨道,那么这些卫星运行过程中所产生的太空垃圾属于垃圾分类中的哪一类呢?


太空垃圾指的是什么?
1. 遗弃的航天器和运载火箭箭体残骸。每个航天器有其自身的工作寿命,运行几年后,或因燃料耗尽,或因载荷元器件不工作而报废。同时,航天器上天离不开火箭,火箭中的一部分会随航天器进入地球轨道,绕着地球转个没完没了。这些火箭和报废的卫星就属于空间碎片。目前仍在轨的失效航天器数量超过5000个。
2. 航天器发生爆炸和碰撞解体产生的碎片。这些垃圾都在各自的轨道上运行,有些储存着燃料,时不时就炸给你看或撞给你看。迄今为止,近地空间发生了大约200多次爆炸和碰撞解体事件,产生的碎片数量占碎片总量的50%以上。2009年美国和俄罗斯的卫星意外相撞,已发现的产生的10cm以上的碎片就有两千多个。
3. 固体火箭点火产生的燃烧物。航天器使用的固体火箭点火上千次产生的三氧化二铝熔渣,目前数量已达千万量级。
4. 核动力发动机的冷凝剂。在1980年至1988年期间,前苏联共发射了16颗采用核动力的雷达卫星,估计产生26万个直径在3毫米到4厘米的冷凝剂颗粒滞留在1400公里高度的轨道上。
5. 太空试验。1961年和1963年,美国开展空间科学试验,把数百万簇铜针撒在3600公里高的极地轨道上。
6. 在轨操作产生的操作性碎片。航天器在轨操作过程中会产生碎片和脱落物,如“一箭多星”发射时的卫星支架、相机及望远镜镜头盖等。还有航天员的生活垃圾,之前不太讲究,直接打个包,顺窗户一扔,成了名副其实的太空垃圾。这些地面上的湿垃圾,在太空却成了有害垃圾!

地球周围大约有多少太空垃圾?
目前空间碎片总质量达到几千吨,美国已编目尺寸大于10cm的在轨碎片数量已超过23000个,尺寸在1cm至10cm之间的碎片约70万个,尺寸小于1cm的碎片数以亿计。注意这里是按照尺寸分类说明的,因为尺寸关乎到碎片的危害。

太空垃圾会带来哪些危害?
1. 大碎片。尺寸10cm以上。这些碎片有个特点:个头大、能量高,撞上谁,谁over。但也不是对他们一点办法没有,个头大也是致命缺陷,可通过望远镜或者雷达等设备探测到,通过观测数据确定轨道,提前计算出未来可能与哪些物体具有较高的撞击风险。
2. 中碎片。尺寸1mm~10cm。这种碎片最讨厌,看不见、防不住、数量多,怼上也over。对待中碎片目前没什么办法,只能从加强观测和加强防护两方面加强研究。现在明白为什么航天员出舱是一件很危险的事了吧,表面上是出舱遛个弯,可是你却不知道什么时候会飘过来个碎片,向他们致敬!
3. 小碎片。尺寸1mm以下。这些碎片占绝大多数,但是由于太小了,根本看不到,所以没法走先观测后规避的路线,只能硬抗。不过现在的防护技术对这些小东西还是有能力防御的,被这些碎片击中的航天器可能造成小的伤害,但不至于完全失效。

太空垃圾属于哪一类垃圾?该如何清理?
1. 有害垃圾。这部分主要是那些完全没有再利用价值的碎片,解体碎片就是典型的有害垃圾,那些在用卫星要时时刻刻盯着它、防着它。
2. 可回收垃圾。还有一小撮属于可回收垃圾。就是那些功能完好,但燃料耗尽的卫星。如果能将其加加油、维修下,又能满血复活了。特别是一些地球同步轨道的卫星,这些卫星本身设计寿命很长,很多在携带的燃料耗尽后,载荷仍能继续工作,直接放弃未免可惜。一些国家提出在轨延寿的研究,希望能够通过对其加注燃料,进行简单的维修实现这些卫星的再利用。
垃圾的清理,主要包括垃圾主动清理和被动清理。
1. 主动清理。卫星任务结束后,利用剩余燃料改变卫星轨道,或者使卫星高度降低,使其能够在若干年内陨落,或者使卫星避开繁忙的轨道区域,进入一个卫星不常用的轨道区域,这都是经济实惠的降低垃圾危害的办法。但这种依靠主动变轨的方法有个缺陷,只能针对尚有燃料的卫星,对于那些完全不受地面指挥的“硬核”垃圾只能采用“被”清理的办法。
2. 被动清理。太空垃圾清除技术近年来热度持续升温,提出的方案也五花八门,但全部属于技术设想、或是验证阶段,要想发展成为成熟的垃圾清理产业尚需时日。

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发表于 2021-6-30 15:41 |只看该作者
拓展学习。

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发表于 2021-7-18 10:23 |只看该作者
谢谢楼主分享。

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