自1957年前苏联把第一颗人造地球卫星送入太空以来,人类一向忙于标的目的太空发射火箭,仅2018年就有114枚火箭发射。
这是暗斗之后全球航天发射最为活跃的一年,此中我国就有39枚火箭发射,汗青上初次超越美国,这真是让人骄傲的一年。
跟着更多国度成长太空打算,估计这个数字还将稳步攀升。在曩昔的60多年里,已经有当作千上万的火箭发射,固然这些数字令人印象深刻,但这个故事也有暗中的一面。
每当火箭发射时,城市有必然量的物质被排出,好比燃料耗尽后的火箭外壳。此外,因为卫星退役、解体或与其他碎片相撞,这就发生了更多的“太空垃圾”。
在太空时代起头的时辰,人们并没有过多考虑在近地轨道上迟缓堆集的碎片,但此刻这无疑正在当作为一个严重的问题。
然而,你可能还记得在你的天然科学或物理课上的常识,引力存在于任何两个有质量的物体之间;考虑到这一点,你可能想知道为什么所有的太空垃圾不会堆积当作一个庞大的团块,就像一个太空中的迷你月亮一样。
这是一个好问题,一些根基的物理常识,以及从更大的角度去看问题,将会让谜底变得更清楚。
回首重力:为什么地球不是被太阳拉进去而是扭转?
《地心引力》讲述的是太空碎片给卫星及其工作人员带来的绝对紊乱,同时“地心引力”也是支撑我们整个宇宙的力量。
正如牛顿所指出并证实的,任何有质量的物体之间都有引力,即使是在星系的两头,可是引力的强度取决于物体的距离和质量。
例如,在我们的太阳系中,太阳对行星施加的引力很是大,大到行星之间的引力几乎可以忽略不计。
在某些环境下,当行星的轨道彼此交叉或接近时,它们的轨道会发生轻细的转变,但这只是临时的,素质上很是小。
当我们的行星由环绕太阳扭转的“碎片”环形当作时,因为这些物质的密度,它归并当作一颗行星,并维持着环绕太阳扭转的轨道能量。
是以,固然地球永远被拉标的目的太阳,但表达它的更好体例是不竭扭转。
太阳的运行速度约为每小时6.9万千米,而地球的轨道速度约为每小时10.7万千米。
这就发生了大量的轨道动量,固然太阳有足够的力量来阻止地球飞离太阳系,但它却不克不及把地球拉进它炽热的怀抱。
若是太阳和地球都遏制活动,地球就会敏捷被我们的太阳吸引并扑灭;幸运的是,当涉及到天体活动时,我们没有“暂停”。
太空碎片的堆积问题
对引力的审查与近地轨道的太空碎片问题有直接关系。在空旷恶劣的前提下,材料往往会断裂,并起头解体,出格是当它们因为变乱、爆炸等原因被遗留下来的时辰。
跟着时候的推移,大件酿成了中件,而中件酿成了小件。据估量,总共有50万颗太空碎片漂浮在我们的轨道上,此中跨越2万颗大于4英寸。
每一个较大的碎片都由地面的航天机构不竭监测,以防止对勾当卫星可能造当作的影响。
跟着时候的流逝,太空中留下的碎片越来越多,考虑到这些碎片移动的速度之快,它可能对将来的发射使命组成真正的威胁。
一些太空垃圾在轨道上以每小时3.9万千米的速度移动,所以即使是很小的碰撞也会造当作严重粉碎。
跟着启动窗口的缩小,启动变得越来越坚苦,并且问题似乎只会变得更糟。
若是所有的太空碎片都堆积在一路,地球上的太空机构将会很是感谢感动,但这是不成能的。
如前所述,那50万块碎片中的绝大大都都小于4英寸,这意味着它们的质量很是小。此外,我们不要健忘地球长短常大的,这意味着几百英里厚的三维气泡也包含了大量的空间。
我们知道,引力依靠于物体的质量及其临近性,而太空碎片质量较低,临近性较差。换句话说,分歧的太空碎片之间几乎没有引力感化。
严重的太空垃圾问题
解决太空碎片问题
尽管有当作千上万颗卫星在地球轨道上运行,50万颗碎片在太空中呼啸而过,但卫星和太空碎片之间总共只发生过8次碰撞。
这在很大水平上是因为天体物理学家和勤恳的太空机构的尽力,但这个问题仍是需要解决,而不是永远减轻。
有一些极具缔造性的提议,此中包罗在近地轨道上利用庞大的磁性网来收集这些碎片,然后在重返大气层时将它们消弭或烧失落。这近似于太空中的真空吸尘器,帮我们扫除“太空卫生”。
还有一些设法涉及到庞大的机械人爪子,它们可以像将来的垃圾收集员一样收集碎片,还可以收受接管旧火箭和碎片,并从头操纵它们,无论是在地面上仍是在太空的“工作室”里。
甚至有人还建议标的目的碎片发射激光,不外获得了谨严的回应。
一个更可行的解决方案是为卫星安装一辆“拖车”;与其让老旧的卫星留在轨道上,增添解体或与其他物体相撞的风险,不如把它们拖回地球,或者至少分开轨道,这样它们就可以从头进入大气层并燃烧殆尽。
固然大大都卫星都受到杰出的监控,并且完全平安,但此刻稀有百家公司、数千颗卫星,以及此刻经济不是很不变,那么将裁减的卫星剔除是防止灾难发生的最靠得住方式。
若是引力对我们有利,能把所有的太空碎片拉到一路,那就太好了,但这个简单的解决方案不合适物理心猿意马律,而物理心猿意马律在会商宇宙的奇异行为时很是主要。
好了,你对“太空垃圾”有什么设法呢,接待在评论区告诉我们吧!
快速阅读
1、自人类初次发射太空卫星以来,堆集了良多的太空垃圾。
2、为什么这些太空垃圾不会被拉进地球或者本身堆积在一路呢?
3、经由过程太阳系形当作的例子,指出在轨道活动会有庞大的轨道动量,所以不会被被拉进去
4、因为太空垃圾都很小,相对距离有很大,所以引力几乎可以忽略,所以不会堆积在一路
5、若何解决太空垃圾问题,更可行的法子是收受接管。
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