太空垃圾是指什么 基本介绍以及产生方式

　　随着航天技术的广泛应用,人类发射航天器的数量越来越多,太空垃圾也相应增多，在地球轨道上运行的垃圾实际上比我们 所想象的要多，那么太空垃圾主要指的是什么呢?下面是小编为大家整理的太空垃圾的基本介绍，希望你会喜欢!

　　太空垃圾的基本介绍

　　太空垃圾(Space debris、Orbital debris或Space junk)是围绕地球轨道的无用人造物体;太空垃圾小到由人造卫星碎片、漆片、粉尘，大到整个飞船残骸构成。

　　美国国家航空航天局(NASA)将投资研发二维宇宙飞船，这种航天器使用特殊的二维薄膜材料制成，可以包裹住太空垃圾并使其离开轨道。

　　二维宇宙飞船的推进剂以液体形式储存在两片薄膜之间宽度为10微米的缝隙中。一个大小为1平方米的二维宇宙飞船重量约为35克，因此这种宇宙飞船将大大降低太空发射的成本。

　　这一项目是NASA创新先进概念计划(NIAC)筛选出的13个研究方案之一。NASA创新先进概念计划旨在资助研发利用最前沿技术的革新性系统

　　太空垃圾又称空间碎片或轨道碎片，是宇宙空间中除正在工作着的航天器以外的人造物体，包括运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片与报废的卫星，航天器表面材料的脱落，表面涂层老化掉下来的油漆斑块;航天器逸漏出的固体、液体材料;火箭和航天器爆炸、碰撞过程中产生的碎片。

　　按照火箭科学家专业的说法叫做“轨道碎片”，不过一般人都将其称为“太空垃圾”。别小看了这些零零碎碎的太空垃圾，据统计，与大于10厘米的太空垃圾(至少有1.6万)碰撞或可“杀死”航天器[3] 。真的有这么多的垃圾吗?其实，归根结底都是我们人类自己制造的。

　　太空垃圾的产生方式

　　一是有意或无意爆炸产生的航天器残骸。有意的爆炸，极大太空垃圾多数来自前苏联和美国太空战的"预习"。其中前苏联就曾进行了19次卫星拦截、爆炸试验，给太空带来了500~1000块大小不等的碎块垃圾。无意的爆炸，如1973年间，美国有7枚火箭在轨道上爆炸。

　　二是宇航员漫不经心的过失。如1982年，宇航员瓦伦丁·列勃捷夫在进行例行的太空行走时，他刚刚打开"礼炮7号"空间站的减压舱门，由于近乎真空的太空所具有的巨大吸力，把宇航员们不慎留在减压舱内的一些螺栓、垫圈和一支铅笔，都吸入太空，成为了太空垃圾。

　　三是卫星和火箭的残骸。一些失去效用的卫星，仍在轨道上飞行。虽然它们最终会因飞行速度减小，重返大气层而与大气层摩擦烧毁，但恐怕要在几十年到几百年以后。在近地空间里，还飘浮着许多火箭的残余部分，如火箭被丢弃的金属外壳、运载火箭的末级残体、散落下来的发动机和各种衔接部件等。

　　最早提出"太空垃圾"概念的是防空部队的值班人员，因为监控宇宙空间的部门每天要监视5万多个物体，太空垃圾常令他们迷惑。据俄报导，1987年，曾发生过因连接器拧不紧，"量子"舱无法同"和平"号对接的情况。当时，经验丰富的地面控制中心认为，舱外肯定有物质干扰对接，于是派一个考察组上去检查，结果发现那里有一个金属残片。

　　20世纪60年代以前，没人听说过太空坠落物，但是自1973年以来，每年有数百块太空垃圾坠落地球。但由于其在经过大气层与空气产生的急剧摩擦，使得这些垃圾在未通过大气层时就自我燃烧殆尽，在大气层的保护下就自我毁灭了。

　　太空垃圾的解决对策

　　保持清洁

　　航天专家们已经开始研究限制空间垃圾的产生，以及消除空间垃圾的办法。如：将停止工作的卫星推进到其他轨道上去，以免同正常工作的卫星发生碰撞;用航天飞机把损坏的卫星带回到地球，以减少空间的大件垃圾。有一些科学家提出，使用激光武器，将太空垃圾在太空中直接焚烧掉。

　　探测控制

　　大一些的太空碎片可以用监测导弹和间谍卫星的系统来进行监测。美国和前苏联的太空检测网络已经登记了1万个太空物体。每天大约有50个雷达、光学或光电感应器要对天空进行大约15万次观察，但是这一监测系统却不能探测到小于10厘米的物体。直到1984年，科学家才采取取样调查的方法，对这些小物体进行了分析。而德国和美国的科学雷达可以探测到2毫米大小的物体。

　　尽管发射卫星的数量有所减少，监测技术也有所提高，但消除太空垃圾仍然是一个十分困难艰巨的课题。NASA、国防部和能源部正在研究一项计划，在地面上用激光来去除太空中的小型垃圾。科学家提出如果人类不能积极地控制卫星的数量和消除太空垃圾，那么人类在天空中也会像在地球上一样缺少空间。

　　移动雷达

　　在日本本州岛冈山县一台远程控制雷达从4月6日起开始工作，该雷达主要作用是跟踪太空垃圾的移动。这是世界上第一台专门用来跟踪太空垃圾移动的雷达，在其他一些国家都是借助于军用雷达来记录或确定太空垃圾。

　　新型雷达能测定直径为1米高度达600千米物体的位置，并能同时跟踪近十个物体。

　　新型雷达由几家私人公司在日本文部科学省资助下耗资20亿日元(约1800万美元)建成，该雷达将由位于日本大阪附近茨城的航天中心进行远距离控制。

　　太空垃圾的主要危害

　　太空垃圾一般在高300-450公里的近地轨道上以每秒7-8公里，而在36000公里高度的地球静止轨道上则以每秒3公里的速度高速运动，根据轨道倾角碰撞时的相对速度甚至可以达到每秒10公里以上，因此具有巨大的破坏力。因此太空垃圾若与运作中的人造卫星、载人飞船或国际空间站相撞，会危及到设备甚至宇航员的生命，据计算一块直径为10厘米的太空垃圾就可以将航天器完全摧毁，数毫米大小的太空垃圾就有可能使它们无法继续工作。而太空垃圾也因此成为了国际问题。

　　自上世纪20世纪50年代超级大国进军宇宙以来，人类已经发射了四千多次航天运载火箭。据不完全统计，太空中现有直径大于10cm的太空垃圾九千多个，大于1.2cf的有10万个以上，而漆片和固体推进剂[8] 尘粒等微小颗粒个能数以百万计。

　　这些太空垃圾飞行速度极快(6-7km/秒)，他们隐藏着巨大的杀伤力：一块10克重的太空垃圾撞上卫星，相当于两辆100km/时的小汽车相互碰撞，卫星会在1.5秒内被打穿或直接击毁!但一撞上，那就是毁灭性的。最让科学家头疼的是“雪崩效应”——每一次太空垃圾的相互碰撞不会互相湮灭，而会产生更多的碎片，这就是新的“大问题”。

　　美国宇航局和国防部跟踪分析这些太空垃圾，休-路易斯(Hugh Lewis)博士认为，对于希望在太空中生活和工作的下一代人类而言，太空垃圾是不容小觑的问题。清理太空轨道上的垃圾物质需要几年时间才能实现，需要工程师、科学家、律师和经济学家的共同合作。