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太空垃圾成修复哈勃宇航员面对的最大危险

http://www.dayoo.com http://www.dayoo.com 2009-05-14 08:59 来源: 欧洲航天局网站 发表评论 (0)

绕地轨道上的可跟踪物体(图片来源:欧洲航天局网站)

低地轨道上的太空垃圾(图片来源:欧洲航天局网站)

  新浪科技讯 北京时间5月14日消息,据国外媒体报道,“亚特兰蒂斯”号航天飞机现在正处于险恶的轨道环境中,在这里,数千件太空垃圾以每小时20000英里的速度绕着地球旋转。在该区域,宇航员将遇到的卫星碎片和废弃的火箭等太空垃圾的数量比在其他区域都要多。

  “亚特兰蒂斯”号航天飞机机组人员必须在太空呆上一周多的时间,以完成修复哈勃太空望远镜的任务。这项工作一旦完成,“亚特兰蒂斯”号航天飞机就会马上离开这一危险区。哈勃轨道在地球上方约350英里处,这里比航天飞机通常飞行的轨道更脏更乱。所有小太空碎片都会增加航天飞机致命碰撞的潜在危险。

  美国宇航局安全总监、前航天飞机指挥官布莱恩·奥康纳承认:“这个高度的太空环境比较危险。”但他补充说,这些危险宇航员应该能够应付得了。在2003年“哥伦比亚”号航天飞机发生事故后,进入哈勃轨道被认为太危险,因为飞到哈勃身边必须进入不同于国际空间站的轨道,这意味着航天飞机在紧急情况下没有安全港避险。现在,美国宇航局认为这次任务在太空与垃圾相撞的风险概率为229分之一,比飞往国际空间站的风险概率高但不如宇航局最初的估计高。宇航员的航天飞机13日将抓住哈勃望远镜,拉入舱内,接下来的一周宇航员将对哈勃望远镜进行修复和升级。这项工作将从14日开始。

  12日,为了防止发射过程中出现问题,机组成员检查了航天飞机的外面,发现了4个乍一看似乎很小的划痕。自从“哥伦比亚”号航天飞机发射时隔热泡沫脱落以及后来在返回时爆炸之后,这项检查工作就成了一项标准程序。但航天飞机飞行过程中的最大危险是在轨道上撞上高速运行的太空垃圾或者小块太空岩石,而不是在发射当中。因为这些物体环绕地球做高速运动,所以即使只是硬币直径三分之一的东西都有可能穿透航天飞机的机舱,造成重大甚至是致命的问题。

  “亚特兰蒂斯”号航天飞机将要到达的地方近来更脏更乱了。2007年中国击毁了一个卫星,碎片四处散落。2月,俄罗斯一个废弃的卫星和美国的一个通讯卫星相撞,造成更多垃圾。到目前为止,太空垃圾跟踪者已经发现,今年的这次撞击产生了大约950块垃圾,2007击毁卫星产生大约2500多块垃圾。还有更多没有发现的垃圾。

  跟踪轨道天体的哈佛天文学家乔纳森·麦克道尔说:“人们会小心观察‘亚特兰蒂斯’号航天飞机的这项任务,这真是件危险的工作。”虽然太空垃圾不可能造成严重问题,但是,麦克道尔认为,“亚特兰蒂斯”号航天飞机的挡风玻璃或者散热器不可避免会受到磕磕碰碰。美国宇航局太空垃圾高级专家称,预测这些危险很重要。宇航局太空垃圾首席科学家尼古拉斯·约翰逊说:“这不是可以忽视的东西,我们必须非常认真地考虑,但从事态发展来看,这只是一个小风险。”

  约翰逊承认,轨道比距离地球225英里的国际空间站越高,危险就越大。约翰逊说:“哈勃经常被撞击,我们能看到数千次撞击的证据。”起初,约翰逊和约翰逊航天中心的其他专家估计,“亚特兰蒂斯”号航天飞机遭自太空垃圾撞击导致毁灭的概率略低于200分之一。

  这是美国宇航局重新考虑这次飞行的极限。于是,工程师们提出了降低撞击风险的一些方法,现在,这次任务的风险为229分之一,在可接受的范围之内。国际空间站任务的风险一般约为300分之一。

  考虑到风险因素,2004年美国宇航局曾取消了哈勃修复任务。但是在美国宇航局工程师们想法设法降低飞行危险以及宇航局制定如必要时启动快速营救的计划后,这项任务又被重新提上日程。“奋进”号航天飞机蓄势待发,一旦“亚特兰蒂斯”号航天飞机受损无法返回地球,“奋进”号的营救计划就马上开始实施。

  美国宇航局还找到了降低这次任务风险的其他方法。一旦“亚特兰蒂斯”号航天飞机完成哈勃修复任务并把哈勃放回轨道,“亚特兰蒂斯”就会马上进入较低的更干净更安全的轨道。在返回地球之前,机组成员还将再一次进行检查航天飞机。此外,美国宇航局发言人罗伯·纳维斯称,“亚特兰蒂斯”号航天飞机在一个蛋形轨道上飞行,不仅要距离地球350英里高以能够到达哈勃轨道,而且还要降低近135英里,这样面临得太空垃圾较少,以及如需要的话更方便于营救。

  目前,美国空军正在跟踪所有轨道上19000多件物体——大多数是太空垃圾的状况。最脏的是距离地球525英里的轨道。距离地球490英里的轨道是俄罗斯和美国的卫星相撞的地方,也比较危险。约翰逊表示,虽然哈勃轨道比这些区域低100多英里,但对于完全安全的位置而言,这一距离仍然很近。因为垃圾会进入附近的轨道。太空垃圾的轨道越高,它在那里呆的时间就越长,因为在那里它受超薄大气的牵引力较低。

  约翰逊举例说,一个在地面以上490英里的直径4英寸的物体,可以在轨道上存在一个世纪以上。在哈勃轨道上,同样是直径4英寸的物体大约10年就会坠向地球,在国际空间站所处轨道,这样大的天体几个月就会脱轨而去。

  美国空军太空司令部负责跟踪直径大于4英寸的太空碎片,一旦发现这些太空垃圾接近宇航员,司令部会警告宇航局和其他部门。去年,美国宇航局曾两度移动国际空间站以避开周围的太空垃圾。但那只是美国空军能跟踪到的太空垃圾。在十分之一英寸到4英寸之间的碎片也很危险,足以造成重大甚至是致命的损伤,但这些垃圾尚无法跟踪。(孝文)

(编辑: newsroom)

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