自从斯普特尼克1号于1957年进入太空以来,人类已经标的目的地球轨道中发射了大量的人造卫星。当这些卫星报废之后,它们将会当作为太空垃圾,不竭绕着地球扭转。跟着太空垃圾问题近年来越来越受到存眷,它已当作为情况学家和天体物理学家配合存眷的问题。这个问题引起了激烈的争论,那么,太空垃圾对地球的情况和大气会有什么影响?
太空垃圾
据估量,太空中浪荡着多达75万块太空垃圾,它们以大约每秒7.8公里的速度在太空中高速活动。若是这些太空碎片撞上正常的人造卫星和太空飞船,将会造当作半斤八两严重的粉碎。
按照结合国外层空间事务厅(UNOOSA),今朝大约有5000颗卫星环抱地球飞翔,此中大约有2000颗卫星在正常运行,还有别的3000颗已经报废。这些报废的卫星只是漂浮在太空中,期待着最终重返大气层。而在此之前,已经有不少卫星再入地球大气层。
事实上,大块的太空碎片每隔几天就会从头进入大气层,但因为地球上的大部门区域是无人栖身的海洋,所以我们较少目击到它们。若是你曾经在夜晚看到过流星,那么,你有可能亲眼目睹了一块太空碎片以每小时2.8万公里的速度重返大气层,而且燃烧殆尽。
今朝有75万多块已确认的太空碎片在我们的星球上空四处飘动,航天机构正在紧密亲密监测它们的位置和活动,以确保其他在轨卫星和即将要发射的新卫星的平安。此外,还稀有以百万计的小碎片没有被持续跟踪,因为它们活动速度极快,而且体积太小,使得它们很难被有用追踪。
此刻,科学家在设计人造卫星和太空飞船的轨道时,他们必需考虑飘零在太空中的碎片所带来的威胁。除了对于太空中的正常卫星造当作影响之外,太空垃圾可能还会对地球上的情况造当作的影响,尤其是那些穿过大气层没有燃烧殆尽,最终坠落到地球上的碎片。
太空垃圾和地球情况
科学家估量,每年大约有80吨太空碎片再入地球大气层,此中大部门会在大气中燃烧殆尽,还有一些在没有被人注重到的环境下落到地球上。不幸的是,某些工具燃烧起来并不料味着它们就消逝了。摩擦发生的高温可能会分化这些碎片并使它们融化,但这些化学当作分仍在释放到大气中。一些复合金属和聚合物(高分子化合物)现实上会耗损臭氧,这是因为当它们穿过大气层燃烧时,会发生化学反映发生一氧化氮,而一氧化氮会耗损臭氧。
不外,地球仍是很大的,所以即使每年有那么多碎片撞回地球大气层,但它们今朝对情况的影响也可以忽略不计。人类在地球上的勾当对臭氧层和天气造当作的负面影响,远远跨越那些坠落到地球上的太空垃圾。
有些人担忧太空垃圾会从太空中失落下来砸到他们,但这种概率极低。自从人类起头标的目的太空发射卫星以来的62年里,有人被坠落的太空碎片击中的有记实事务只有一次。
太空垃圾和近地轨道情况
即使太空垃圾此刻还不会对地球上的情况造当作直接的威胁,但不克不及轻忽它们对近地轨道情况的影响。人们老是认为人类的命运取决于太阳的寿命,但要做到这一点,最根基的先决前提之一就是人类有能力分开地球。跟着越来越多的太空垃圾聚积并环抱地球扭转,导致火箭被平安发射到太空中将会变得加倍坚苦。
若是近地轨道中的人造卫星数目持续增添,比及将来半个宿世纪,这会显著增添太空垃圾碰撞的风险。甚至在加倍遥远的将来,可能会导致一场太空灾难——凯斯勒综合征(Kessler Syndrome)。按照天体物理学家、前美国宇航局(NASA)科学家唐纳德·凯斯勒(Donald J. Kessler)的设想,一次碰撞会发生大量额外的碎片,这些碎片将会撞击更多的卫星,从而导致扑灭性的连锁反映。固然这在几十年内都是不成能发生的,但科学家难免为此暗示担忧。
太空垃圾的清理
尽管太空垃圾还没有造当作危机,但科学家已经起头想法子清理失落太空中的垃圾。一些科学家认为,可以操纵地面上的激光来清理有威胁的太空垃圾,或者操纵太空机械人去收集太空垃圾。若是我们无法有用节制太空垃圾的数目,那么,将来人类将会晤临太空拥挤的逆境。
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