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悬在头顶的太空“炸弹”

本刊记者 王辰 《 京华周刊 》(

    一颗公共汽车大小的金属物体,从太空呼啸冲入大气层,炽热的火球如同烟花般瞬间绽开,金属物体迸裂成大小不同的20 多块碎片。这些碎片拖着长长的焰尾,冲向500 英里范围内的地球表面。

    这不是美国大片《世界末日》的片段,而是北京时间9 月24 日发生在我们身边的真实一幕。

    卫星撞地球

    它叫“UARS”,长10.6 米、直径4.5 米,重逾6 吨,约有一辆公共汽车大小,是美国航天局1991年发射的高层大气研究卫星。服役了14 年之后,“UARS”于2005 年退役。

    由于卫星燃料耗尽,受地心引力牵引,卫星的高度逐渐下降,美国航天局失去了对它的有效控制。6 年之后,“UARS”开始摇摇欲坠,成为一颗危险的“太空炸弹”。

    9 月19 日,美国航天局在官方网站上发布了一条关于“UARS”的消息。消息中称,已经报废的“UARS”卫星将于美国时间9 月23 日坠落地球。

    消息传开之后,民间的各种猜测甚嚣尘上。在天涯论坛,“卫星撞地球”成为了最热门的话题,网友们甚至组织起了民间天文观察团,试图追踪卫星残骸的脚步。

    一个欧洲儿童在twitter 上留言说:“妈妈告诉我今天不要出门,要当心被卫星砸到。”回贴的网友们调侃说,如果真的被卫星砸到,房子也保不住你。

    幸运的是,根据美国航天局的预计,卫星的碎片只有3200 分之1 的概率可能砸中地球人。

    在2012 贴吧,网民们不停转发UARS 的最新消息,追踪这枚“太空炸弹”的坠落轨迹,风传中澳大利亚、印度、朝鲜、甚至北京郊区都是UARS的袭击目标。

    事实上,自“UARS”号回归大气层之后,美国范登堡空军基地负责全程跟踪它的轨迹。该中心所公开的卫星坠地时间为北京时间24 日12 时16 分。

    万众瞩目中,9 月24 日,“UARS”的碎片终于坠地。结局很美好,碎片全落入了海洋。

    美国航天局对外宣称,“UARS”于美国东部时间23 日晚坠入大气层。在坠落过程中,卫星的碎片自西向东跨越了加拿大和非洲,最终坠入了太平洋。

    美国航天局首席轨道残骸科学家尼克·约翰逊也证实:“如果空军基地公布的坠地时间正确,那么,26 块卫星残骸都已经坠入了太平洋。”

    忧天的“杞人”们还没来得及松一口气,另外一条新闻再次引爆网络。英国媒体报道,德国1999 年发射的卫星“伦琴”将于10 月份回归地球母亲的怀抱。

    英国媒体报道说,虽然“伦琴”卫星只有2.4吨,但由于“伦琴”质地特殊,可耐高温,所以,恐怕它不会在回归大气层时烧毁,有很大的可能直接撞击在地球表面。

    也有天文学家预测,“伦琴”可能分裂为30 多块,其中最大一块碎片的重量接近半吨,是UARS”最大碎片的3 倍以上。而“伦琴”击中人类的概率大约是2000 分之一,比“UARS”高出许多。

    太空“炸弹”

    人类被太空垃圾击中,在有记载的历史上只发生过一次。1997 年,美国女子洛蒂·威廉姆斯被一个迎面而来的“火球”击中了肩膀,所幸没有受伤。经美国航天局鉴定,这是一块火箭碎片。

    从统计学上说,太空垃圾砸中人是一个极小概率事件。事实上,太空垃圾所带来的真正危险来自地球之外。

    就在9 月初,美国全国研究委员会刚刚发布了一份报告。报告中称,自1957 年苏联把人类第一颗人造卫星送上天,至今,人类对太空的探索已经发展了50 多年。

    在这50 多年的时间里,世界各国已经向太空发射了5000 多颗各类航天器。其中多数经过使用和废弃,已经成为太空垃圾,在环地球的轨道上漫无目的地遨游着。

    据统计,目前大气层之外,仅能观察到的宇宙碎片就超过4000 万个,总重量高达3000 吨。其中地面可以观测到的最大碎片与一辆公共汽车相仿。这些数字每年都在增加,望远镜观察不到的微型垃圾更是无法统计。

    中国空间技术研究院研究员庞之浩解释说,尽管每一枚空间碎片的质量并不大,但由于相对速度太高,可以达到每秒钟几万米,所以,一次轻微的碰撞也会给航天飞船带来重大的损伤。一旦太空垃圾撞击到航天飞船,轻者会撞出凹痕,重者甚至可能穿透航天飞船的外壁,产生灾难性的后果。

    庞之浩说,在太空中,一枚重量仅有10 克的太空碎片所带来的动力势能,相当于地球上一辆时速100 公里的汽车;一粒头皮屑大小的微粒,足以杀死一个正在舱外进行操作的宇航员;甚至肉眼无法观察到的粉尘,都可能致命。这些都严重地威胁到了数千颗人造卫星的安全。

    更为可怕的是,当这些太空垃圾们两两相撞的时候,高速飞行的垃圾之间会产生强烈的爆炸,碎片数量会以几何数级递增。

    据天文学统计,人类在地球的轨道上已经观测到200 多次太空垃圾的爆炸。而每一次爆炸都在人类探索宇宙的道路上埋下了无数颗定时炸弹。航天器的体积越大、飞行时间越长,其引爆定时炸弹的风险也就越大。

    太空“交通规则”

    对于人类的航天飞船来说,太空垃圾遍布的宇宙空间正在变成一片雷区。

    1991 年,俄罗斯的一颗卫星与该国的废弃卫星相撞,二者消失的无影无踪。

    2009 年,正常工作的美国铱-33 通信卫星与俄罗斯退役多年的军用通信卫星突然在太空相撞。

    事故中,不仅通信卫星受损,还产生了大量的太空垃圾。

    中国的卫星也曾扮演过炸弹的角色。2005 年,运行了31 年的美国“雷神”火箭废弃物和中国的长征四号火箭残骸相撞,“雷神”废弃物一分为四。

    在过去20 年中,各国发生过10 几次因太空垃圾导致的航空意外。目前,科学家们在对太空垃圾问题进行深入研究。

    太空垃圾的清理问题,已经引起了国际社会的强烈关注。国际航天安全促进协会曾在意大利罗马召开航天安全专题研讨会。美国、俄罗斯、法国、中国等航大国都派出了科学家,专门研讨太空交通的管制问题。

    有科学家建议,谁放出的卫星,谁就要负责任。在卫星报废之前就应该主动把它们收回,不能占据空间资源。这就好比一台报销的汽车,不能让它再占据马路。

    还有专家提出设想,各国自行研制太空清洁车,把太空垃圾收集起来,也可以采用技术手段将太空垃圾消融或打落。

    在早期的日本科幻作品《太空清理者》中,清理太空垃圾已经成为了人类的一种职业。故事的时间设定在2075 年。2075 年,人类和宇宙的亲密接触造成了大量太空垃圾的出现。为了清理太空垃圾,为了给人类的宇宙探索提供安全,各个国家都成立了“残骸科”,专职收集和处理各类太空垃圾。

    到了今天,科学幻想中的情节或许不再遥远。因为人们担心,如果不想办法减少太空垃圾,在不久的将来,地球周围将再也找不到一个可以安全放置卫星和空间站的位置了。

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