惱人的空間碎片

空間碎片危害大

空間碎片是指地球軌道上或再入大氣層的一切已失效人造物體，包括其碎塊或部件，俗稱“太空垃圾”。

空間碎片尺寸微小，卻對在軌空間站威脅極大。它們的飛行速度非常快，平均速度是子彈的二十倍。毫米級或微米級空間碎片侵入可能導致空間站性能下降，厘米級空間碎片侵入可能徹底損壞空間站。

巧妙應對

要避免空間碎片損壞空間站，第一種辦法是被動防護，比如安裝防護板。第二種是主動防護，即開展空間碎片的跟蹤觀測，計算空間站與碎片發生碰撞的概率，一旦碰撞概率到達預警值，就讓空間站調整姿態進行躲避。

空間站上的姿態控制執行機構包括控制力矩陀螺儀系統和推進器反作用控制系統，通常小角度姿態機動由前者實現，大角度姿態機動由后者實現。

“推進器反作用控制”很容易理解，但“控制力矩陀螺儀系統”是什么呢？其實，它的原理是通過改變轉子角動量方向來產生控制力矩，從而調整空間站姿態。近幾十年來，控制力矩陀螺儀系統已經被應用于大型航天器，包括太空實驗室和國際空間站。天宮空間站質量達百余噸，其姿態控制難度在我國航天飛行任務中史無前例。天宮空間站使用的控制力矩陀螺儀是目前角動量最大（達1500牛·米·秒）并采用了兩艙“6+6”的配置。其中有6臺已安裝在核心艙大柱段與小柱段連接錐面外壁上，另外6臺則將安裝在問天實驗艙。

有人會問，空間碎片好躲，那要是遇上小行星可怎么辦呢？在電影里面我們經常會看到，宇航員一頓猛操作，駕駛航天器躲避小行星的撞擊。其實，宇宙中的小行星并沒有那么危險，小行星之間相距相當遙遠，它們的飛行軌跡也很難和航天器相交，大塊頭的小行星擊中航天器的概率其實微乎其微。