北京時間2009年2月11日零時55分,西伯利亞上空約790公里處,美國和俄羅斯的兩顆衛星相撞,舉世震驚。這是人類歷史上首次衛星相撞,太空那么大,衛星與衛星之間有一個國家那么寬,而且各行其道,怎么會撞到一起?衛星相撞會不會威脅國際空間站和駐站宇航員的安全?衛星碎片會不會傷害地球?此次相撞將如何影響人類?
史無前例的“太空交通事故”
這次相撞的兩顆衛星分別是美國“銥33”衛星與俄羅斯一顆名叫“宇宙2251”的廢棄軍用通訊衛星。兩顆衛星當時的軌道速度約為每小時26800公里,碰撞時的相對速度為11.6公里每秒。相撞后,兩顆衛星立刻化為大面積碎片云團。
相撞的“銥33”衛星是美國私營銥衛星公司生產的一顆商用通信衛星,重約560公斤,發射于1997年9月14日,相撞時正在運行。而俄羅斯“宇宙2251”軍用通訊衛星,重約900公斤,發射于1993年6月16日,相撞時已經有10年不曾工作了。

衛星運轉各有各的軌道,那么大的太空,兩顆衛星怎么會撞到一塊兒呢?美國人說與俄羅斯衛星失控有關。俄羅斯人說:衛星相撞是因為美國衛星錯誤闖入了距地球800公里的“垃圾軌道”。2月12日,美國五角大樓發言人布賴恩·惠特曼承認,美國在衛星軌道計算上存在失誤,導致意外發生。
人類歷史上首例衛星相撞事故讓世界一片嘩然,評估事故造成的影響顯得刻不容緩。
據專家分析,相撞首先造成衛星本身解體,給美國銥星公司造成了巨大損失。接著產生了大量碎片,影響到別的衛星。污染了空間環境。據專家估計,此次衛星相撞將會產生至少數千個太空碎片,而太空平均每年產生的碎片不過200多個。
這些漂浮在軌道上的碎片,使人們對國際空間站的安全產生了關注。美國宇航局斷定,空間站目前處于離地面300到400公里的低軌道中,而相撞事故發生在離地面800公里處,暫時不會威脅到空間站及三名駐站宇航員的安全。不過,衛星殘骸波及國際空間站的運行卻是必然的,國際空間站的操作人員要經常調整軌道以躲避太空殘骸。
事故對我國衛星的影響,要等到把碎片跟蹤到之后才能具體分析。不過,此次事故發生在太陽同步軌道上,碎片衰減速度非常慢,有可能運行上百年,所以影響會長期存在。
衛星碎片會不會從太空掉落下來傷害到地球呢?專家說,碎片隕落地面之前就會在大氣層中燃燒殆盡,所以不必擔心地球受到傷害。
自從美俄衛星相撞事故發生后,一些國家已經采取了緊急應對措施。日本已將它的衛星進行了變軌,我國也準備在衛星碎片影響到我國航天器的時候,進行軌道調整。
交通事故是地球人的煩惱,所以我們仰望天空向往那里的遼闊、如今才知道,太空也開始擁堵,這里,沒有紅綠燈,沒有交通警察,更沒有交通規則,而且,我們還不斷對它施壓。愛惜地球!愛惜太空!
越來越擠的太空
太空浩瀚,相撞的概率其實是很低的。可是,為什么兩顆衛星還是撞在一起呢?其中一個重要原因就是太空越來越擁擠了。隨著人類發射的航天器越來越多,很多航天器使用完以后都廢棄在空間軌道上,這樣就增加了撞擊的概率。
自1957年前蘇聯將第一顆人造衛星送入太空,人類已經向太空發射了5000多顆各類航天器。其中很大一部分已經成了空間碎片在軌道上邀游。這些碎片大到完成任務的火箭箭體、報廢的衛星等空間物體相撞產生的碎塊,小到一些零部件比如爆炸螺栓、衛星包帶、彈簧等,更多的則是極其微小的空間微粒如航天器脫落的油漆顆粒。這些都是人類空間活動的產物,是空間環境的主要污染源,我們叫它們“太空垃圾”。
截至目前為止,地面上能觀察到并記錄在案的太空中的碎片約有4000多萬個,形成約3000多噸太空垃圾。其中, 地面上可以觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當,最小的與一個壘球相當,這些碎片很可能在太空中巡游數十年。
1965年,在美國第一次太空行走時,宇航員愛德華丟失了一只手套。在隨后一個月中,手套以28000公里的時速在太空飛行,成為有史以來最有殺傷力的手套,直至它幾個月后在地球大氣層化為灰燼。
太空碎片的飛行速度很快,可達每秒7.8公里甚至更快,撞上航天器,就相當于一個小鳥撞在高速飛行的飛機上,能產生幾萬倍的破壞力。有科學家做過實驗,一個直徑1.2厘米的小鋁球,以26000公里的時速飛行,能將鋁塊砸出一個直徑6厘米的大洞。可以說太空中一塊僅有阿斯匹林藥片太小的碎片,就能將衛星撞成殘廢。而即便是個頭最小的螺母或螺釘與實施太空行走的宇航員相撞,宇航員也會立時斃命。
在人類52年的航天史中,發生過至少三起太空垃圾與航天器相撞的事件,這無疑對航天器和宇航員的安全構成了嚴重威脅。
隨著人類航天活動的增多,太空垃圾也在劇增。歐洲航天局控制中心發布的一組最新電腦照片顯示,地球上空已成了一個垃圾場。碎片的增多,提高了相互碰撞的幾率,從而產生更多的碎片。而且,人們還在不斷地發射航天器探索太空,若干年后又形成新的太空垃圾,增加新的碰撞幾率。估計如果再不加以治理,幾百年后,航天器將無法在空間生存。
為太空“交通”立法
面對太空垃圾不斷增多的現狀,這次衛星撞擊事件為太空“交通安全”敲響了警鐘。如何解決太空擁堵的困擾?如何防止太空再次發生交通事故?
“太空交通法”第一次進人了公共視野。許多科學家呼吁建立一個國際太空公約,相當于地面的交通規則,對每個航天器進行管理,避免撞擊事件的再次發生。宇航專家建議說,可以對在軌運行的航天器和太空垃圾進行嚴密監視,在碰撞發生前,讓它們及時避開。
除了建立太空交通規則外,減少太空垃圾也非常重要,因為少了垃圾也就少了相撞的幾率。專家提出可以利用太空清潔車回收垃圾,其中的貴金屬還可以重新利用。或者讓一些廢舊的航天器變軌,轉移到無用的軌道上。美國曾采取過一種積極主動的辦法,人為控制航天器使之進入大氣層以后濺落到南太平洋地區的航天器墳場。“和平號”空間站就是采用這種辦法。
科學家們還有一些奇思妙想,其中之一就是采用“終結者繩索”。在衛星上綁一根五公里長的導電的繩子,平時盤在一起,衛星退役以后,就把這個繩子釋放出來。在衛星運轉時,繩子切割磁力線產生電流,利用電流的地磁場就可以把衛星拽下來。衛星在太空自由運行,100年之后才能降落,而有了這根繩索,只用18天就能把它拽下來。
不過,這種方法目前還只是處于方案階段。
此外,各國共用一些衛星,減少不必要飛行物的發射,也是減少太空垃圾的好辦法。
雖然浩渺無邊,但是太空只有一個。漫漫歷史長河中,52年不過是人類對太空探索的小小開端。專家曾經估計,如果不加防治,幾百年后太空垃圾將會使太空變得無法使用,太空探索可能因此而止步。
不過,人類也不必過度擔心,只要吃一塹長一智,更合理地利用空間,人類探索太空的前景依然是美好的。