查看更多新闻丨神归来20将延期。太空碎片有什么影响？

据中国载人航天工程局消息，神舟二十号载人飞船疑似被一小块空间碎片撞击，目前正在开展撞击分析和风险评估。经调查，为确保航天员健康安全，确保任务圆满成功，决定推迟原定11月5日的神舟二十号返回任务。随着人类太空活动日益频繁，空间碎片问题日益突出。太空碎片是如何产生的？它对航天器构成什么威胁？中国空间站将如何解决“太空隐患”？什么是太空碎片？太空里有很多东西吗？空间碎片是指在轨道上发生故障、失去控制或失去功能的所有人造物体和碎片。主要来源于失效卫星、火箭残骸、爆炸碰撞残骸以及人类活动产生的残骸。实验。如果我们将近地轨道与高速公路进行比较，就会发现越来越多的空间碎片（也称为空间碎片），例如被遗弃在路上的受损汽车。事实上，所有的空间碎片都是人造的（央视新闻供图）五研究院航天科技组空间站空间碎片防护设计师杨军表示，空间碎片实际上是人造的。空间碎片的主要类型有： 1. 发生故障的卫星。 2.操作碎片，例如太阳能电池板安装过程中掉落的爆炸螺栓。它们是工作过程中产生的废物。 3. 太空碰撞或气瓶或电池爆炸。一些在轨卫星可能会自行爆炸和解体。 4.固体火箭发动机在发射过程中会产生大量颗粒。空间碎片迅速增加（图片来源：中国科学院国家天文台）自1957年发射第一颗人造地球卫星以来，空间碎片不断增多（图片来源：中国科学院国家天文台）ce碎片迅速增加。数据显示，到2024年，地球轨道上将有超过44000块可连续追踪的大型空间碎片。对航天器构成潜在威胁的大于1厘米的空间碎片数量估计超过100万个。毫米级以上的空间碎片总数达数亿个。这些碎片通常以接近第一宇宙速度（约每秒7.9公里.秒）的速度移动。动能巨大，撞击的破坏力不容小觑。与2006年的数据相比，小型空间物体（主要是空间碎片）的密度增加了大约五倍。因此，如何提高航天器的防护能力已成为全球航天活动技术研究的重要焦点和方向。尽管大多数太空碎片都很小，但其飞行速度比子弹快 20 倍，对球体构成许多风险意大利交通。据公开报道，已有超过16颗卫星因碎片碰撞而发生故障或失灵。世界各地的卫星每年都会进行 100 多次机动以避免太空碎片。国际空间站总共进行了29次机动以避免与太空碎片相撞。目前，对于超过10厘米的大型空间碎片，航天器通常采用主动回避策略，通过轨道调整来避免潜在的碰撞。多大的碎片会损坏航天器？避免太空碎片有多困难？ “别看这一小块碎片，危害很大。厘米级的空气。”碎片可能会对航天器造成彻底损坏。国家航天局空间碎片监测应用中心副主任刘静说。刘静解释说，空间碎片的平均撞击速度为每秒10公里。因此，碎片测量产生的动能一厘米相当于一辆汽车以每小时 50 至 60 公里的速度与卫星相撞的距离。刘静表示，这些碎片速度比较快，因此不同大小的碎片都会对航天器造成损害。具有破坏性的是，较大碎片的撞击会导致飞船破裂并爆炸，导致其结构倒塌。小碎片的累积效应会改变航天器的性能，导致其性能下降或发生故障。 “目前，在美国等空间碎片监测能力较高的国家，能够全面监测的碎片最小尺寸只有10厘米左右。”刘静说。同时，我们必须小心太空碎片坠落的威胁。它不会。刘静表示，低轨卫星会因为大气阻力而高度逐渐降低，最终坠落。秋季事件几乎每天都会发生。当一颗大型卫星坠落时，未燃烧的碎片可能会落到地面上地面并伤害地面人员。生命和财产损失。快速避开太空碎片并不容易。有必要建立完善的空间碎片监测网络和预警。主动避让机动通常依赖于三个环节的协调。一是始终通过全球协调的监视系统。持续监测空间碎片的位置和轨迹。其次，计算机系统用于预测空间碎片是否可能与航天器相撞，并制定避免碰撞的计划。最后，航天器自身的推进系统会改变轨迹以避免危险的轨迹。每一次回避都需要精确的计算，以最大限度地降低风险。通过最大限度地减少对太空任务的影响，最大限度地减少燃料消耗并最大限度地提高风险。这不仅考验地面控制系统的快速响应能力，也对航天器本身的性能提出了更高的要求。车站怎么可以l 中国应对更多、更小、更困难的太空碎片？被动防护是小型空间碎片预警的主要应对措施。所谓被动防护，主要是安装空间碎片防护装置，对航天器进行“保护”，提高其抵抗碎片冲击的能力。这些保护器通常使用多层复合结构，其中包括重型金属外层。外壳、吸能层、保温缓冲层。根据航天器的位置和威胁程度，保护层的厚度和结构也有所不同。在与宇航员安全相关的关键区域（例如封闭舱）提供最高级别的保护。结构面积较大的部件，例如太阳翼，很难完全完成。为了保护，采用了更加冗余的设计，以避免影响整体性能的单点故障。杨军，空间站空间碎片航天科技研究院五院防护设计师表示，随着材料科学的进步，多种空间碎片防护新方法将逐步得到应用。 Number 2 使用技术上称为 Whipple 保护屏的东西，它由两层金属板保护。然而，在空间站设计过程中，也发现采用这种防护结构设计的空间站将不符合设计规范。后来，开始使用纺织材料和金属材料。通过将该材料与其他材料相结合，这一先进技术将被纳入空间站的防护设计中，确保空间站满足设计要求。近年来，中国空间站不断优化和完善空间站空间避碰预警实施流程，提高空间站主动避碰能力碰撞。同时，科研团队进一步清理了空间站外部易受空间碎片碰撞损坏的脆弱部位，并研发安装了防护设备进行加固。 2024年5月28日当天，神舟十八号乘组完成第一套防护设备安装，历时约八个半小时。神舟二十号第二次出舱时，航天员已在空间站外部累计安装了七次空间碎片防护装置，保护了天河核心舱、问天实验舱以及梦天实验舱外的诸多关键管道、部件和设施。图为23名神宇航天员（资料图/央视新闻）此外，科研团队实施了空间站舱室撞击泄漏监测定位系统，不断优化和改进空间站压力e紧急响应计划。我们还开发了空间站压力应急系统。这使得宇航员排除故障的时间增加了五倍。我国还定期在中国载人航天工程网站公布轨道参数，加强国际合作，与世界主要航天国家相关机构建立飞行安全沟通机制，及时交流和共享相关信息，共同维护航天器在轨安全。如果太空碎片真的撞击空间站会发生什么？科研人员已经为空间站建立了“覆盖能力”。即部署在空间站上的舱室撞击和泄漏监测定位系统。该系统可与相应的应急预案和应急响应系统配合使用，显着提高航天员灾难应对效率。宇航员可以快速kly通过外部检查、热控系统监测、电路测试等识别损坏情况，并在地面引导下执行加固结构或更换线路等任务。国际社会为消除“太空垃圾”做出了哪些努力？如果我发现道路上有垃圾，我可以像在高速公路上那样在卫星服务上请求“拖车服务”吗？为了实现这一愿望，世界航天强国正在积极研究空间碎片处置技术并提出各自的处置方案。它一般分为两大类。第一种是接触式，例如捕获机械臂或安装脱轨装置，第二种是非接触式，例如使用激光或离子束移动。这两种处置方法的目标相同，即将碎片从当前轨道喷射到大气中，并在大气中燃烧。目前，在根本解决了各项在轨试验的技术可行性后，对经济可行性的需求正在增加。想象一下，如果“拖航服务”的成本大于副卫星溶解风险造成的损失，肯定不会有吸引力。日本宇宙航空研究开发机构在2017年的空间碎片处理委员会公告中明确指出，除了要求处理系统和主要技术解决方案外，还将要求具有商业化潜力的计划。随着越来越多的航空航天技术公司加入该计划，空间碎片清除的商业前景逐渐变得更加清晰。日本SKY PerfecTV宣布开发出一颗利用激光消除空间碎片的人造卫星，并计划于2026年开始运行。欧洲航天局投资8600万欧元收购了瑞士。新公司“清洁空间”计划在2025年发射一艘特殊航天器，展示消除大型失踪卫星的技术。空间碎片清除是不仅是航天经济的新兴产业，而且还推动了空间目标获取、高性能推进和装配控制等高科技技术的发展，为未来大规模空间应用奠定了基础。目前，我国也在积极研发相关技术，《2021中国航天》白皮书将空间碎片处置作为航天经济新业态，持续推动航天产业发展，提升规模效率。未来，空间碎片清除的市场价值将越来越凸显，空间碎片清除企业也将成为航天产业链中的重要环节。资料来源：国家航天局、新华社、人民日报、央视新闻编辑张彦军 长江纠错
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