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太空垃圾几种可能的清理方式

时间:2023-08-06来源:网络作者:小白

太空垃圾几种可能的清理方式

清理太空垃圾的努力过去几十年来一直没有间断,但普遍认为这方面仍面临重大的技术和经济挑战。航空航天大国之间围绕谁制造更多太空垃圾的争执还在继续,而相关的国际共识或法规有待制定。

于此同时,有分析指出,到2035年太空碎片监控和追踪市场将达到一亿英镑规模。英国太空署刚刚宣布拨款100万英镑,用于资助太空垃圾追踪科技创新,称这一领域(SST)已经发展到需要创新思维的阶段,鼓励私营部门和科技新创企业参与研发。

太空垃圾主要指废弃的卫星残骸和其他没有彻底焚烧的金属碎片。

据估计,目前有大约90万片大小介于指甲盖到保龄球的太空碎片,在近地轨道以接近3万公里的时速运行。它们对卫星、火箭、空间站构成极大威胁,平均每年有一颗卫星被太空碎片击毁。

这种威胁随着人类太空活动的增多而与日俱增。除了已经在天上的几千颗商用、军用和科研卫星,今后几年还有数千枚将陆续升空。NASA 数据显示,目前地球轨道上的人造物质总量超过7600吨。

美国空间监视网正在跟踪2万多件体积较大的残骸碎片。太空碎片相撞并引发连串撞击,导致卫星运行轨道整体污染,即“凯斯勒效应”,也是一大威胁。

太空垃圾几种可能的清理方式

追踪太空碎片的传统方式包括雷达和光学仪器。

美国空军的“太空篱笆”项目就是使用雷达来跟踪大约20万件太空垃圾。2014年8月,美国军工巨头洛克希德-马丁公司和澳大利亚光电技术公司 EOS 签约,合作追踪太空碎片,用关穴和激光技术搜寻、跟踪并识别太空残骸,合作内容包括在澳大利亚新建追踪站。

2017年12月,国际空间站实验舱外连接了一个工具箱大小的碎片感应器,随空间站围地球轨道运行,探测毫米级碎片,以及碎片撞击所有物质的数据,辨别撞击物是太空陨石还是人造垃圾。

另一个太空大国俄罗斯,与巴西签署设置新的太空碎片追踪望远镜协议。除了政府层面的项目,私营部门也越来越多参与太空垃圾检测追踪,包括设立或运营地面感应器系统和太空望远镜网络,并向卫星运营机构出售相关数据。

太空垃圾几种可能的清理方式

掌握碎片行踪后就可以通过改变碎片的运行轨迹来避免撞击,但碎片数量巨大,防范难度较高,且难以对付所有的碎片垃圾。

多个国家和一些私人公司正在测试多种移除太空垃圾的方法,其中包括发射捕捉太空垃圾的“鱼叉”捕捉器、磁铁和大网等。欧洲2018年6月发射卫星,测试太空垃圾清理回收的可能性。

测试的关键技术包括:视觉导航系统、捕捉碎片的网和叉、迫使碎片减速后脱离轨道坠入大气层的装置。 这项称为 REMOVEdebris 任务的协调机构是位于英国南部的萨里太空中心。

太空垃圾几种可能的清理方式

“太空鱼叉”可以击碎较大的太空垃圾,尺寸与钢笔相仿。击碎的垃圾通过垃圾搜集网和脱轨装置进入大气层自行焚毁。

如果REMOVEdebris装置获得成功,欧洲后续将启动更多的任务,也希望商业机构后续跟进参与。欧洲航天局选择报废的卫星测试通过 e.deorbit 航天器将不受地面控制的物体安全地清除出绕地运行轨道。

航天器上安装了感应器,以便安全接近卫星,与国际空间站等受控制的物体对接。2012年2月,瑞士科学家启动清理太空垃圾卫星计划,“清洁太空一号”卫星的任务是在环绕地球运行的过程中收集轨道上的太空垃圾,然后携带垃圾返回地球,而返程中这些垃圾会在大气层焚毁。

太空垃圾几种可能的清理方式

2016年,日本发射“鹳”号货运飞船,为国际空间站运送给养的同时,测试清除太空垃圾技术。

飞船在太空飞行途中释放出一条金属导索,使其吸附到太空垃圾的表面,通过金属导索向其放电,利用物体在磁场中通电后会发生运动的原理,让其减速。

在低于围绕地球旋转所需的速度后,坠入大气层,与大气层摩擦烧毁。欧洲航天局计划在2025年发起首次清除地球轨道碎片垃圾的太空任务。

事件真相:卫星拍到的真龙凤凰,能清晰看到鳞片是怎么回事?是冰川山脉

龙和凤凰在我国一直都是尊贵身份的象征,至于龙和凤凰这两种传说生物是否真的存在,至今都没有定数,也没有很充分的证据来证明它们存在,但人们也不敢妄下定论说它们不存在,但网上就一直流传着在空中拍到的龙或凤凰的照片,真假尚不明确,最著名的就是卫星拍到的真龙凤凰。卫星拍到的真龙凤凰据说这些照片是卫星偶然之间拍到的,照片看上去有些模糊,不过从图中还是可以看出来和真龙的模样大致是一样的,经过放大后的照片还能看得到龙鳞的模样,这张照片据说是在西藏的雪山上面拍到的,对于这张照片拍到的是否是真龙,也引来了很多人的质疑,很多人都表示如果有这么大的龙存在,当地的人怎么可能丝毫没有察觉到,所以很多人认为这张照片拍到的并不是真龙。后来经证实这张所谓卫星拍到的真龙凤凰照片实际上是冰川山脉,而龙鳞则是山脉上的逆断层,在冰川运动的过程中,遇到突起的基岩,就会在那里形成前挤后压的剪应力,就有了一些复杂的褶皱出现,这就是能看到龙鳞的原因。除了有真龙的照片外,在2016年9月份黑龙江就有消息称拍摄到了一只巨型凤凰,照片传到网上后引起了一阵热议,我们来看看照片的样子,照片有些昏暗模糊,但通过照片我们可以分析出轮廓是个鸟形还有数条长长的尾巴,看起来是庞大无比,这和传说中的凤凰特征极为相似,但这张照片只是一个影子状的照片,没有很清晰的模样展示给我们看到,真实性也不得而知,这张照片是否拍的是真正的凤凰,也没有有力的证据说明。这两张照片显得有些模糊,想通过这两张照片来证明龙和凤凰真的存在显然不能说服大多数人,毕竟通过照片也不能清晰的辨识出这就是龙和凤凰,所以这两张照片并不能证明龙和凤凰真的存在。

TESS发现土星大小的系外行星TOI

TOI-4994在30(上)、10(中)和2(下)分钟节奏下的TESS光曲线,结合了6个不同的扇区。来源:uux.cn/Rodriguez等人,2024。(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(Tomasz Nowakowski):利用美国国家航空航天局的凌日系外行星勘测卫星(TESS),一个国际天文学家团队探测到一颗围绕一颗遥远恒星运行的新系外行星。这个新发现的外星世界被命名为TOI-4994b,它很温暖,比土星稍小。这一发现发表在12月3日预打印服务器arXiv上的一篇研究论文中。迄今为止,TESS已经确定了7300多颗候选系外行星(TESS感兴趣的天体,或TOI),其中571颗已被确认。自2018年4月发射以来,该卫星一直在对太阳附近约20万颗最亮的恒星进行调查,目的是寻找凌日系外行星,从小型岩石世界到气态巨星。现在,由马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心(CfA)的Romy Rodriguez领导的一组天文学家证实了TESS监测到的另一个TOI。他们在TOI-4994的光曲线中发现了一个凌日信号,这是一颗与太阳大小和质量相当的G型恒星,距离约1079光年。该信号的行星性质得到了使用地面望远镜(包括Las Cumbres天文台全球望远镜(LCOGT))的后续观测的证实。研究人员解释说:“在TESS的第12区首次检测到一个周期为21.5天的凌日信号,随后通过地面的后续光度测定得到了证实。”。这颗新发现的行星的半径约为0.76木星半径,其质量估计为0.28木星质量,其密度与土星相似,为0.78 g/cm3。TOI-4994b每21.5天绕其宿主运行一次,距离宿主0.15天文单位,其平衡温度约为717.6 K。因此,TOI-4994b的性质与土星相似,可以归类为温暖的土星系外行星。一般来说,已知的温暖土星的数量仍然相对较少,因为迄今为止发现的这类行星不到20颗,这使得TOI-4994 b成为该样本的有价值的补充。该论文的作者指出,TOI-4994 b的性质也表明,其历史是由行星间的散射和可能的合并形成的。然而,为了证实这一点,还需要进一步的观察。他们补充说,这颗行星是后续恒星倾角测量的良好候选者。当谈到母恒星TOI-4994(也称为TIC 277128619)时,它的半径约为1.05太阳半径,而它的质量与太阳相当。这颗恒星估计有63亿年的历史,有效温度为5640 K,金属丰度为0.165 dex。
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