太空当中真的垃圾存在吗?这与人类发射的卫星是否有关系呢?

2024-05-13

1. 太空当中真的垃圾存在吗?这与人类发射的卫星是否有关系呢?

太空中存在大量的垃圾,与人类发射的卫星有一定的关系,但所谓的“垃圾”不一定是垃圾,只不过是人类站在利己的角度将其定义成垃圾而已,人类发射卫星产生的太空垃圾只是一小部分。

如何定义垃圾?根据字义解释,垃圾是废物或扔掉的破烂东西,在人类聚居的城市里,每年要制造出成千上万吨的垃圾,有些垃圾会被回收,但绝大多数垃圾会被无害化处理,至于那些不可回收、无法降解,且具备一定危害性的垃圾,会就近深埋或焚烧净化处理。
“垃圾”在人们的生活中很常见,且基于形态、样式、类别、危害性的不同,还有生活垃圾、厨余垃圾、建筑垃圾,以及可回收垃圾、不可回收垃圾的分别,这些垃圾有一个共同点,它们都属于人类正常活动产生的废弃物,如果从利己的角度来定义垃圾,那么垃圾就是对人类没有用处、且具备一定危害性的废弃物,而太空中的垃圾也是如此。

太空当中真的垃圾存在吗?严格来讲,太空中没有垃圾,但相较于人类而言,太空中的垃圾很多,比如尘埃、陨石、其他漂浮物等,都可以被定为垃圾,但太空太广阔了,能够对人类活动造成影响的太空垃圾极其有限,基于人类对太空探索活动范围存在限制,只有在人类可探索范围内存在,且会干扰到人类活动的物质或物体才算是太空垃圾,而它是客观存在的,漂浮在地球周围,这些太空垃圾之所以会漂浮在太空中,与天体引力有关,地球自身也拥有引力,且存在大气层,飞机就是依靠动力改变大气变化,藉此克服地球的引力而飞上天空,像人类向太空发射的火箭、航天飞机也是如此。
所谓的“太空垃圾”,其实就是人类发射航天器过程中产生的废弃物,太空垃圾所在的区域距离地球表面约为300~450公里的范围内,然后逐渐向外延伸,基于距地距离的不同,漂浮物的密度、漂浮时长也是不同的,这些漂浮物在特定的区间轨道上以每秒约为3~8公里的速度围绕地球运动,如果受到外力影响,这些漂浮物的速度会超过10公里/秒,它们中的大部分都来自人类自身。

太空垃圾与人类发射卫星有关系么?太空垃圾与人类发射卫星有关,但不仅限于卫星,世界各国进行的导弹拦截、卫星拦截、航天实验等,都会产生太空垃圾,再加上人类发射升空后的退役卫星,它们最终都成为了宇宙空间内的漂浮物,基于漂浮物附近天体之间的引力拉扯和体积的影响,它会停留在专属于它的轨道上,直至受到外力影响而坠向某一个天体或永久地漂浮着。
此外,自从人类开始探索宇宙以来,累计升空次数超过4000次,就这4000次的升空,保守估计,已经为地球周边空间带来了超过4000吨的废弃物,先不说这些废弃物是什么,仅凭这一点就可以确定太空垃圾与人类发射的卫星有关系,除此之外还有航天器残骸、火箭残骸、卫星残骸等。

结束语:如果从“人类活动产生废弃物”的角度去评判太空垃圾的话,人类的任何一次探索宇宙的行为,都会或多或少的产生太空垃圾,而大多数太空垃圾都来自于人类的探索行为。

太空当中真的垃圾存在吗?这与人类发射的卫星是否有关系呢?

2. 太空有垃圾吗

地球的外太空有多少垃圾?一看吓一跳!

3. 太空垃圾

太空垃圾的危害?

太空垃圾

4. 太空垃圾的威胁有多大

自上世纪50年代开始进军宇宙以来,人类已经发射了4千多次航天运载火箭。据不完全统计,太空中现有直径大于10厘米的碎片9千多个,大于1.2厘米的有数十万个,而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒可能数以百万计。  不要小看这些太空垃圾,由于飞行速度极快(6~7公里/秒),它们都蕴藏着巨大的杀伤力,一块10克重的太空垃圾撞上卫星,相当于两辆小汽车以100公里的时速迎面相撞——卫星会在瞬间被打穿或击毁!试想,如果撞上的是载人宇宙飞船……  而且人类对太空垃圾的飞行轨道无法控制,只能粗略地预测。这些垃圾就像高速公路上那些无人驾驶,随意乱开的汽车一样,你不知道它什么时候刹车,什么时候变线。它们是宇宙交通事故最大的潜在“肇事者”,对于宇航员和飞行器来说都是巨大的威胁。  目前地球周围的宇宙空间还算开阔,太空垃圾在太空中发生碰撞的概率很小,但一旦撞上,就是毁灭性的。更令航天专家头疼的是“雪崩效应”——每一次撞击并不能让碎片互相湮灭,而是产生更多碎片,而每一个新的碎片又是一个新的碰撞危险源。如果有一天,等地球周围被这些太空垃圾挤满的时候,人类探索宇宙的道路该何去何从呢?  太空垃圾是人类在进行航天活动时遗弃在太空的各种物体和碎片,它们如人造卫星一般按一定的轨道环绕地球飞行,形成一条危险的垃圾带。太空垃圾可分为三类:一是用现代雷达能够监视和跟踪的比较大的物体,主要有种种卫星、卫星保护罩及各种部件等,这类垃圾目前已达8000多个;二是体积小的物体,如发动机等在空间爆炸时产生的,其数量估计至少有几百万;三是核动力卫星及其产生的放射性碎片,到2000年,这类卫星送到地球轨道上的碎片达3吨。 1957年10月4日,前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星,揭开了人类空间时代的序幕,同时也为太空送去了第一批垃圾。当时,宇航员完成飞行任务,把卫星的装载舱、备用舱、仪器设备及其他遗弃物都留在了卫星轨道上。此后,随着人类太空史上的一次次壮举,太空垃圾与日俱增。人类先后已将4000余颗卫星送入太空,目前仍在正常运转的仅有400余颗,其余的或坠毁于地球表面,或遗留在太空,成为太空垃圾。据统计,目前约有3000吨太空垃圾在绕地球飞奔,而其数量正以每年2%~5%的速度增加。科学家们预测:太空垃圾以此速度增加,将会导致灾难性的连锁碰撞事件发生,如此下去,到2300年,任何东西都无法进入太空轨道了。 太空垃圾给航天事业的发展带来了隐患,它们成为人造卫星和轨道空间站的潜在杀手,使宇航员的安全受到严重威胁。要知道,太空垃圾是以宇宙速度运行的。一颗迎面而来的直径为0.5毫米的金属微粒,足以戳穿密封的飞行服;人们肉眼无法辨别的尘埃(如油漆细屑、涂料粉末)也能使宇航员殒命;一块仅有阿司匹林药片大的残骸可将人造卫星撞成“残废”,可将造价上亿美元的航天器送上绝路。在人类太空史上,太空垃圾造成的事故和灾难屡见不鲜。1983年,美国航天飞机“挑战者”号与一块直径0.2毫米的涂料剥离物相撞,导致舷窗被损,只好停止飞行。前苏联的“礼炮—7”号轨道站也多次被此类“尘埃”损坏。1986年,“阿丽亚娜”号火箭进入轨道之后不久便爆炸,成为564块10 厘米大小的残骸和2300块小碎片,这枚火箭的残骸使两颗日本通信卫星“命赴黄泉”!1991年9月15日,美国发射的“发现者”号航天飞机差一点与前苏联的火箭残骸相撞,当时“发现者”号与这个“不速之客”仅仅相距2.74千米,幸亏地球上的指挥系统及时发来警告信号,它才免于丧生。据计算,目前太空轨道上每个飞行物发生灾难性碰撞事件的几率为3.7%,发生非灾难性撞击事件的可能性为20%。以此计算,今后将每5~10年可能发生一次太空垃圾与航天器相撞事件,到2020年将达到2年一次。 太空垃圾不仅给航天事业带来巨大隐患,而且还污染了宇宙空间,给人类带来灾难,尤其是核动力发动机脱落,会造成放射性污染。目前,美国和前苏联在空间的核反应堆中有1吨的铀—235及其他核分离物。前苏联共发射31颗核动力侦察卫星,其中已有两颗给地面带来污染:1978年,“宇宙954”号大量放射性残骸落入加拿大的斯克拉芬海;1983年,“宇宙1402”号的反应堆芯落入南大西洋。

5. 卫星发射会导致太空垃圾的产生,太空垃圾会被吸入黑洞吗?

太空垃圾不会被吸入黑洞的。
卫星和火箭的残骸太空垃圾是围绕地球运行的无用人造物体;太空中的垃圾小到卫星碎片、漆片、灰尘,大到整个飞船的残骸。太空垃圾又称空间碎片或轨道碎片,是指除正在工作的航天器以外的太空中的人造物体,包括运载火箭和航天器在发射和报废卫星时产生的碎片、航天器表面材料脱落和表面涂层老化产生的油漆斑块;航天器泄漏的固体和液体物质;以及火箭和宇宙飞船爆炸和碰撞时产生的碎片。
太空垃圾的危害太空垃圾会对宇航员和其他人造成很大的伤害。太空垃圾一般在近地轨道以每秒7-8公里的高速运动,破坏力很大。根据计算,一块直径10厘米的太空垃圾就能彻底摧毁飞船,几毫米的太空垃圾就可能使飞船、国际空间站或卫星无法继续工作。因此,太空垃圾危害极大,如何处理仍是各国面临的难题。

如果卫星撞上太空垃圾会怎么样?一块10克的垃圾撞击卫星,产生的力相当于两辆时速100公里的汽车迎面相撞,卫星瞬间就会被戳破。按照国际通行的算法,一颗卫星的制造成本在1.2亿美元左右,也就是说太空垃圾这么轻的撞击,就浪费了1.2亿美元。为了防止这种损失,各国都在积极寻找解决办法。美国宇航局正在开发一种二维宇宙飞船,可以包裹垃圾使其脱离轨道;英国设计了一种微型电动推进器,可以将卫星带回地球大气层燃烧,减少垃圾的产生。我国专门研制了太空垃圾清道夫——遨龙一号,据说可以主动捕捉太空垃圾,然后放入大气层销毁。
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卫星发射会导致太空垃圾的产生,太空垃圾会被吸入黑洞吗?

6. 人类发射上天的卫星,将来会成为太空垃圾吗?

根据外国媒体的报道,几十年来科学家一直在警告我们太空垃圾造成的问题,但运载新卫星的新火箭仍以惊人的速度发射。

火箭实验室首席执行官彼得·贝克(Rocket Lab CEO Peter Beck)对美国有线电视新闻网(CNN)表示,太空垃圾已经开始影响航空机构和初创公司的发射计划和策划,并且不断向地球轨道运送新硬件已经造成了严重问题。

绕地球运行的垃圾的大小差异很大。从废弃和烧毁的卫星到在不同任务中丢弃的火箭零件,这种太空垃圾包括各种各样的物品。
破碎的卫星和其他太空垃圾最终将落回地球并在大气摩擦中燃烧,但销毁速度还不够快。产生的新太空垃圾的速度快于销毁旧垃圾的速度。许多航天局机构正在考虑如何处理这些碎片,包括使用网络系统甚至鱼叉捕获更大的碎片。

另一个问题是,地球轨道上的太空活动和卫星数量比以往任何时候都要多。例如,在过去几年中,SpaceX已经发射了数百个自己的微型卫星,而斯塔克给观察宇宙的天文学家们带来了麻烦。同样的问题也存在于试图发射火箭的太空团体中,因为他们需要躲避这些卫星群。
国际空间站(ISS)是太空中唯一一个多年来一直有人类存在的永久场所。它必须要避免随机的太空碎片,并避免可能给宇航员造成麻烦的碰撞。
老实说,火箭实验室首席执行官贝克(Rocket Lab CEO Beck)的话有点奇怪,因为他似乎在批评航天局,甚至是SpaceX决定将如此多的物体发射到太空的决定,而火箭实验室(Rocket Lab)本身实际上是在开发自己的火箭,并在未来,它肯定会被用来将成批的卫星发射到太空。到目前为止,该公司已经发射了55颗卫星。
无论如何,围绕地球的大量垃圾确实是一个问题,目前还没有明确的解决方案。

7. 为什么太空垃圾会威胁航天活动?

自从人类开始航天活动以来,火箭发射后的遗骸、失效的人造航天器等自行爆炸或互相碰撞,形成越来越多的空间碎片。这些空间碎片长期滞留在地球的外层空间,被称为太空垃圾。太空垃圾在不同高度、不同轨道平面上运行,在地球周围形成一层层的“包围圈”,严重污染了地球的外层空间环境。
  太空垃圾的存在,使得航天器的发射和运行受到严重威胁。太空垃圾往往以极高的速度绕地球飞行,如果航天器在发射或运行过程中,与某颗空间碎片发生撞击,那么,由于它们之间相对速度非常大,航天器将会受到严重损坏。1996年7月24日,法国的一颗人造卫星突然发生翻转,不再面朝地球,完全失去控制。经过仔细观测和研究,这颗卫星用于姿态控制的重力梯度杆,被一块空间碎片撞了一下,从而使得这颗卫星失效。这次“太空事故”的“肇事者”就是欧洲的“阿里安”火箭发射后留在空间的碎片。
  当然,如果载人航天器与太空垃圾相撞,后果更是不堪设想。1991年,美国的“阿特兰蒂斯号”航天飞机在飞行途中,地面监测中心发现,在航天飞机预定的轨道上有一块较大的空间碎片。为了及时避让太空垃圾,地面指挥中心的专家们紧急计算了航天飞机和这块空间碎片各自的轨道,然后命令航天飞机迅速下降。虽然后来航天飞机安然无恙,但是以太空安全飞行的距离标准衡量,这块空间碎片几乎是与航天飞机“擦肩而过”,十分危险。
  一些表面积大、又很光亮的太空碎片,在太空中会反射光线,直接对天文观测和空间实验产生很大的干扰。
  许多太空垃圾是原来航天器的核动力装置,如果这样的太空垃圾的轨道太低,速度越来越慢,就有可能坠落到地球表面,直接造成核辐射污染。
  所以,如果不加控制地任意向太空发射航天器,地球有可能最终被厚厚的太空垃圾层封闭,使航天活动严重受阻。现在,世界各国已认识到这个问题的严重性,并从改进火箭和航天器的设计及进行国际立法来限制太空垃圾的增加。

为什么太空垃圾会威胁航天活动?

8. 太空垃圾

太空垃圾的危害?