至少57塊碎片!美國衛星突然解體,神十八還沒返航,航天員怎麼辦
美國一顆衛星突然解體,產生至少57塊碎片。事實再次證明,太空飛行並不是絕對的安全。
進入空間站時代後,我們載人航天任務採用“發一備一”模式是很有必要的,也就是當中國空間站有航天員在執行飛行任務時,在地面就會準備好一艘新的載人飛船、一枚新的火箭,船、箭會處於待命狀態,爲在軌飛行的航天員保駕護航。如果空間站、飛船遇到緊急情況,處於待命狀態的飛船、火箭就會在最短的時間內發射升空,用最快的速度去把航天員接回來。
美國衛星解體
在當地時間10月19日,美國波音公司爲國際通信衛星公司(Intelsat)製造的Intelsat 33e(又稱IS-33e)高軌衛星突然出現了斷電的“異常”,服務突然中斷,隨後美國“太空追蹤”網站(SpaceTrack)證實了這一顆衛星已經在地球同步軌道上發生瞭解體,當時初步的評估是產生了大約20塊碎片。
美國空間技術公司ExoAnalytic Solutions首席執行官道格拉斯·亨德里克斯表示,截止到10月21日,他們已經追蹤到這顆衛星解體後產生的57塊碎片,他向其他的衛星運營商發出了注意潛在碎片雲碰撞風險的提醒。
這顆在2016年 8月發射升空的衛星可以爲半個地球的用戶提供服務,它的設計壽命是15年,在此之前衛星就曾經多次出現推進系統故障的情況,導致飛行設計壽命縮短了3.5年。而現在這顆衛星發生瞭解體,意味着它可能提前結束使命了。
一般情況下,這些衛星、飛船之類的航天器在軌道運行時是不會發生解體的,導致衛星發生解體的原因可能是遭到了其他小碎片的碰撞。例如可能是遭到了隕石、流星體之類的天然碎片撞擊,也可能是遭到了其他衛星、飛船殘骸碎片撞擊。
《新聞週刊》表示,這顆IS-33e衛星的解體給地球軌道帶來了更多的太空垃圾,不過由於這顆衛星是在地球同步軌道運行,屬於高軌道衛星,目前這些太空垃圾碎片在短時間內不會對地軌道的航天器構成太大的威脅,但是隨着我們發射的航天器越來越多,太空軌道會變得更加擁擠,航天器與這些碎片發生碰撞的風險會越來越高,甚至可能會威脅到載人飛行任務。
神舟十八號航天員怎麼辦
美國IS-33e衛星突然解體,目前已經追蹤到的衛星碎片至少有57塊,可能還有很多碎片是沒有被發現、被追蹤的。畢竟這些碎片的尺寸大小不一,有一些碎片尺寸可能比較大,就比較容易被發現、被追蹤,而有一些比較小的尺寸是很難被發現的。雖然有一些碎片的尺寸可能很小沒法被及時發現,但是這些看起來很小的碎片也是巨大的威脅。
因爲在近地軌道飛行的航天器速度本身就很快,達到或者接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒,而這些小碎片的速度也相當快,可能比這些航天器快得多。
一旦這些小碎片與航天器發生碰撞的話,破壞力是相當驚人的,輕則可能會擊穿航天器,重則可能會摧毀航天器,導致航天器發生爆炸、解體,這又會產生大量碎片。目前一些觀點認爲IS-33e衛星可能就是遭到了碎片撞擊而解體的。
當前國際空間站、中國空間站都有航天員在執行飛行任務,外太空突然有衛星發生解體,這些碎片隨處飄蕩,對於在太空飛行的航天器來說確實是一個威脅。那神舟十八號飛船還沒返航,3名航天員怎麼辦呢?
大家其實不需要擔心,前文我們已經提到了這顆IS-33e衛星是在很高的地區同步軌道運行的,而空間站這些航天器在大約400公里的近地軌道運行,距離相當遙遠。
當IS-33e衛星發生解體時,它的碎片是四處飄散,有一些碎片可能飄向更高的軌道,有一些碎片可能留在地區同步軌道附近,有一些碎片可能會飄向地軌道,對高軌道的航天器來說威脅可能要大一些。
因爲從概率的角度來看的話,大部分碎片其實都還是留在高軌道,可能只有少量碎片會飄向地軌道,而那些留在高軌道的碎片在很長時間內都不會降到地軌道,畢竟越高軌道空氣密度越小,它們速度衰減不會很強烈,高度不會快速下降。
除此之外,我們的空間站也有碎片預警功能,如果發現有碎片靠近我們的空間站,存在碰撞風險的話,我們的空間站就會啓動發動機進行變軌規避,避免和這些碎片發生碰撞。
除了進行變軌機動外,空間站內也有一些區域的防護能力很強的,在有必要的情況下,航天員會進入這些區域躲避,或者進入到載人飛船內,如果真的遭到了這些碎片的撞擊導致空間站嚴重受損,航天員就會乘坐飛船快速返航。
例如在2024年6月26日,俄羅斯一顆報廢的衛星也曾經發生了解體,當時被發現的碎片就超過100塊,國際空間站的9名宇航員啓動了緊急程序,緊急撤離到飛船內躲避,在大約1個小時後解除了碰撞預警,他們才從飛船回到國際空間站內,恢復正常的工作、生活。
除了空間站自身具有較強的防護能力、預警能力外,我們還有很多辦法應對這些太空威脅。當時神舟十八號飛船發射升空時,神舟十九號飛船就進入待命狀態,爲神舟十八號航天員們保駕護航了。
現在神舟十九號飛船、火箭組合體已經轉運到發射區,即將要發射升空,而當神舟十九號飛船發射升空後,神舟二十號飛船也會進入待命狀態,爲神舟十九號的航天員保駕護航。這就是“發一備一”模式,發射區會一直有待命的飛船、火箭,如果空間站、飛船遇到緊急情況,待命的飛船、火箭就能以最快的速度去執行救援任務。