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太空旅行是人类有史以来最激动人心、最具挑战性的冒险。但你可想到,我们可能会阻止自己进入太空?我们每发射一枚火箭,每部署一颗卫星,我们都在为自己设置陷阱,而这个陷阱会随着人类太空活动的增长而变得更加致命危险。
如果它被激活,它将彻底把地球变为监狱, 探索 太空的时代将会终结,而我们则可能被困在地球上几十年甚至几个世纪。
把物体送入太空是非常困难的,我们至少需要达到第一宇宙速度,才能突破地球的引力,来到外层空间。通常我们会发射火箭垂直向上加速飞行离开大气层,然后在近地轨道上绕地球旋转。一旦进入近地轨道,就很难离开了,除非有多余的能量来进行推进动作,否则就会长期被锁定在轨道上。
近地轨道对于需要停留在太空中的东西十分有用,比如空间站和卫星。大部分的太空基础设施和各类卫星都集中在近地轨道上,离地表只有几百公里。只要高度足够,大气就会很稀薄,绕轨运行的物体可以在小阻力的环境下停留几个世纪,然后才会坠向地球来源:https://www.wzwxpx.com/zhishi/202412-50.html。
空间设施设备在为我们提供服务的同时,也是成为了致命陷阱的源头。火箭实际上是装有燃料的分级金属圆筒,火箭升空后,每当一级圆筒的燃料用完就会被抛弃,使火箭变轻,从而提升燃料利用率来源:https://wzwxpx.com/cshi/202501-225.html。火箭的一些部件在坠回地面的过程中,有些在大气层中烧毁,但大多数无用的火箭部件留在了近地轨道上,开始绕地球轨道运行来源:https://wzwxpx.com/bkjj/202412-102.html。
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从1926年人类发明火箭以来,在这将近100年的时间里,我们向太空发射了成百上千枚火箭,近地轨道变成了一个废旧火箭助推器的垃圾场,当然这个太空垃圾场里还包括报废的卫星和武器试验产生的数百万个弹片。
在近地轨道太空垃圾场内大约有2600颗报废的卫星,1万个比显示器大的物体,2万个像苹果一样大的物体,50万块石头一般大的碎片,还有至少1亿个零件。这些被遗弃的零件和碎片太小了,以至于无法被追踪。
这些小东西以每小时3万公里的速度每天环绕地球数次。它们的轨道速度如此之快,如果被石头大小的碎片击中,就像被等离子枪击中一样。撞击时,碎片会蒸发,释放出的能量会在航天器金属外壳上打出一个大洞。我们作茧自缚,将数百万枚致命的太空碎片覆盖在了地球外层的周围。
在充满太空垃圾的近地轨道上,还部署着大量的人造卫星,它们担负着必不可少的重要职责,包括全球通信、全球定位和导航、收集天气数据和太空探测,如果它们突然消失,我们的世界将会乱成一锅粥。如果一个碎片恰好击中某一颗卫星,它将立刻被摧毁,每年已有三到四颗卫星被碎片击中而报废来源:https://www.wanghongming.com/cshi/202412-129.html。
随着卫星的数量和轨道上的垃圾数量将同步增长,在未来十年会增长十倍,这将达到一个临界点,相对集中的卫星,在被太空垃圾击中以后,会产生不可阻挡的连锁反应,将许多不相连的太空设备变成垃圾。例如,如果两颗卫星相撞,它们不会立即停止运转并从天上掉下来,卫星的轨道速度如此之快,以至碰撞产生的固体碎片会喷射而出,两颗卫星变成由成千上万个小碎片组成的太空垃圾云。来源:https://wanghongming.com/zhishi/202412-81.html
这可能会引发最具破坏性的多米诺骨牌效应,即级联碰撞。碰撞产生的大量碎片,会击中周围的卫星,卫星被摧毁后,又形成许多个碎片,每次碰撞都会产生更多的碎片,导致越来越多的卫星被摧毁,破坏速度呈指数级加速,最终摧毁轨道上的一切来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-38.html。
毕竟外层空间是非常广阔的,所以引发级联效应的最初几次碰撞,可能会需要很长一段时间。但等我们意识到问题的严重性时,一切都晚了。某一年,一颗两颗卫星相撞,这看似没什么大不了,但50年之内,轨道上的破坏情况正在迅速恶化,直到所有的卫星被毁灭殆尽。
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由数以亿计碎片组成的太空垃圾场,许多太小以至于无法追踪,它们每小时以3万公里的速度移动,在地球周围制造一个致命的屏障,阻挡我们继续 探索 太空的步伐,建立月球基地、火星殖民地或太空旅行的梦想可能会就此破灭。
但现在收拾我们制造的烂摊子还为时不晚。航天技术在避免太空垃圾上做得越来越好,许多技术一直都在进步。因此,在不制造更多有害太空垃圾的前提下,快速清除围绕在近地轨道的太空垃圾,摆上了人类太空 探索 的日程。来源:https://wanghongming.com/zhishi/202412-100.html
有一种太空垃圾回收方法,是用一颗装有网的小卫星在轨道上捕捉垃圾,一旦捕获到足量垃圾,就用一枚小型火箭把它们送回地球。对于一些太大的垃圾,可以用装备鱼叉的减速器将其连接,减速器将利用大气阻力,使大型垃圾轨道衰变坠楼地球来源:https://www.wanghongming.com/bkjj/202412-85.html。
当然还有极具科幻想法的垃圾清除方式。可以使垃圾清除卫星携带巨大的电磁体,通过卫星内部的磁性部件来产生电磁吸力,使太空垃圾吸附在这个电磁拖把上,它比网和鱼叉更安全可靠,不用担心捕获过程出现意外,而使目标分解成更多垃圾。
对于最微小的垃圾,可以用激光将其完全蒸发。携带激光的卫星可以远距离进行垃圾清除作业。对于大型垃圾来说,激光可以烧蚀它们侧面的少量物质,并将其推到更安全的轨道上。
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现在对于我们来说,还能亡羊补牢,及时清除掉太空垃圾,以维护安全的太空探测环境。在一亿个太空垃圾变成万亿个之前,如果不采取行动,我们将亲手把地球变为囚禁人类的监狱,断送我们光明美好的未来。
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