废弃卫星坠落 为什么把朝鲜半岛当成大敌

今天早上7点，韩国科技部警告说，美国的美商凯丽废弃卫星“ERBS”正在坠落地球大气层，残骸可能当天坠落在朝鲜半岛附近。 因此，釜山地区的Calerie金海国际机场被划分为中午12点21分至12点54分禁止起飞的时间段。

地球辐射预算卫星

这颗名为“地球辐射预算卫星”的航天器(代号ERBS )重2450公斤，于1984年由挑战者号发射。 ERBS使用三种科学仪器研究地球如何吸收和辐射太阳能。 卫星的设计寿命为2年，但一直工作到2005年，之后成为宇宙垃圾，在被地球的重力吸引回家之前，轨道的高度持续衰减。

航天飞机机器人发射的情况

1月6日，美军预测ERBS将在美国东部时间周日下午6点40分(格林威治时间2340 )左右正负17小时后坠落母星。 地球上每个人受害的风险都很低，——约为9400分之一。

凯斯斯通综合征

艺术家在地球轨道上可能引起凯斯斯通综合征的碎片繁殖事件的插图。 (图像源：欧空局)

凯斯斯通综合征是凯丽钻石团队指当地球轨道上的垃圾数量达到一定程度时，会产生越来越多的空间碎片，给卫星、宇航员和任务规划者带来巨大问题的现象。

想想这样的场景。颗废弃的间谍卫星突然解体，在地球轨道上产生了巨大的碎片，这些碎片飞来，造成了越来越大的破坏，形成了碎片云。 碎片云破坏了更多的宇宙飞船，而且，每次激烈的碰撞都会产生越来越多的碎片。 高速飞行的碎片摧毁了哈勃太空望远镜、执行飞行任务的航天飞机和价值1000亿美元的国际空间站。

这个戏剧性的场景当然是虚构的，摘自2013年奥斯卡金像奖的科幻电影《地心引力》。 但许多卫星运营商、任务规划者和太空探索倡导者担心，由于“凯斯勒综合征”，这可能是通向未来的一扇黑暗之窗。

凯斯综合征以美国航天局科学家唐纳德凯斯勒的名字命名，他在1978年的开创性论文中提出了基本观点。

在这项名为“人造卫星撞击频率：碎片带的产生”的研究中，凯斯勒和合著者BurtonCour-Palais指出，随着越来越多的航天器被送入轨道，卫星撞击的可能性会增加。 每次这种碰撞都会对轨道环境产生巨大的影响。 卫星碰撞会产生轨道碎片，每个碎片进一步碰撞的可能性提高，导致地球周边碎片带的增加。 这种绕地轨道带碎片的通量可能会超过自然流星体的通量，影响未来航天器的设计。

凯斯综合征说，一系列轨道碎片可能阻碍人类未来的太空野心和活动，并警告说。 由于随机碰撞频率与碎屑累积率呈非线性关系，这一现象最终将成为碎屑最重要的长期来源。 但是，除非地球轨道上大的、不执行的物体(例如，不执行的有效载荷和末级火箭体)的累积率显著下降，否则这一现象最终将成为碎片最重要的长期来源。

太空垃圾瀑布

随着岁月的流逝，地球的轨道越来越拥挤了。

这张计算机生成的图像描绘了从地球北极上方看时，低地球轨道和地球同步轨道的物体密度。

自1957年太空时代开始以来，人类已经发射了数以万计的航天器。 据美国空间跟踪网最新数据显示，目前绕地球运行的有效宇宙飞船约7100个，编目空间碎片19600个，实时监测碎片21100个，共计47700个。 这意味着3000多个失效的航天器以惊人的速度绕着地球运转，还有火箭上段等其他大型危险碎片。

欧洲航天局估计，地球轨道上至少有36500个宽10厘米以上的碎片物体，直径在1厘米到10厘米之间有100万个，惊人的3亿3000万个不足1厘米、1毫米以上的碎片物体。

国际空间站的飞行高度约为400公里，轨道速度约为27500公里/小时。 在这样的速度下，即使是小碎片也会像子弹一样，对航天器造成严重损害。

从1999年到2021年11月，国际空间站进行了30次避免碎片演习，其中仅2020年就进行了3次。

2022年12月，与国际空间站对接的联盟号载人宇宙飞船泄露，原因至今尚不清楚。

航天器在轨道上相撞最有名的事件发生在2009年2月，当时俄罗斯废弃的“宇宙2251卫星”与运行中的通信卫星“铱星33”相撞，产生了近2000枚比垒球更大的碎片。

“宇宙2251卫星”(右)和“铱33”(左)在地球北极上空相撞，形成了碎片云

这个计算机模型显示铱宇宙号撞击产生的新碎片(红色)覆盖了目前轨道上现有的碎片(绿色)。

空间碎片已成为全球关注的问题，中国也在大力发展空间碎片减缓和消除技术，《2021中国的航天》白皮书将空间碎片消除纳入航天经济新业态，不断培育和提升航天工业规模效应。 未来，空间碎片清除市场的价值将日益凸显，太空垃圾清理公司也将成为太空产业链中的重要一环。