我们发射出去的8400吨太空垃圾，该怎么“扫”？( 二 ) _小知识

02.“炮弹”呼啸而过
我们一向有一种错觉，那就是太空是如斯之大，不管我们“扔”几多工具上去，和它的广袤比拟，都何足道哉。然而，地球四周的空间，远非我们想象的那样“丰裕” 。因为，我们发射上去的工具，只集中在几个特定的区域。人类近2/3的卫星，以及我们熟悉的国际空间站，都在一个叫做低地轨道的空间规模内运行。低地轨道，一般指的是距离地面2000千米以内的空间，好比，国际空间站的飞翔高度就在390千米摆布。

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▲ 低地轨道固然只占到了地球轨道的一小部门（蓝色），但它的操纵率远高于其它轨道。我们熟知的GPS系统位于距离地面20200千米的中轨道上（绿色），在这里，可以用更少的卫星笼盖全球。别的，电视通信卫星大都集中在高度为35786千米的地球静止轨道上（红色），与地面上的一个点连结相对静止。图/Rrakanishu ， CC BY-SA 4.0
低地轨道有良多益处。因为离地面近，不雅测卫星就看得更清晰，通信卫星的延迟也更短。更为主要的是，离地面越近，发射当作本就越低：人类最壮大的火箭土星五号，若是是发射到低地轨道，可以或许载重119吨，但若是是发射到月球轨道，就只能装45吨了，花同样的钱，干更多的事儿，这个账，谁城市算。

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▲美国的一枚极高频通信卫星。图/USAF
低地轨道的优势较着，但在这个区域运行，也会有良多麻烦。离地球近，意味着地球引力还能阐扬很强的感化，所以在这里飞翔的物体，需要连结高速才能维持轨道。低地轨道上的卫星因为速度太快，在某一片区域上空笼盖的时候只能有短短几十分钟，为了保障不间断的通信办事，人们必需打造由多颗卫星组建的收集，这就加倍加剧了低地轨道的拥挤水平。 Space X公司前几年提出的星链打算，一启齿就要在低地轨道上摆设多达1584颗卫星，数目之大甚至激发了人们对于“卫星密度太大，会影响天文不雅测”的担忧。

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▲ 2014年7月14日发射的Space X猎鹰9号火箭。图/Wikipedia
如斯密集的太空勾当，让低地轨道，当作为了太空垃圾的重灾区。这些太空垃圾同轨道上的卫星一样，都在高速飞翔，这让它们拥有了惊人的粉碎力。当13毫米直径的铝制弹丸，以每秒7千米的速度（与太空垃圾的速度近似）撞击13厘米厚的铝板时，会留下7、8厘米深的弹坑。数以亿计的太空垃圾，在以最高3万千米的时速纵横交织环抱着地球，这些“炮弹”和“枪弹” ，可以等闲地摧毁我们价值数万亿美元的卫星系统。

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▲ 美国国度航空航天局艾姆斯研究中间的超高速弹道靶场，以每小时17000英里的速度发射的弹丸撞击固体概况时发生的“能量闪光” 。这个试验是用来模拟轨道碎片撞击轨道上的航天器时所发生的环境。图/NASA
国际空间站前站长克里斯·哈菲尔德已经将太空垃圾的撞击视为屡见不鲜：“若是您在空间站墙边静静地坐着，过一会儿就能听到有工具像是撞击了飞船，固然大部门环境是航天器外壳因为热胀冷缩而发出的声音，但也有的是小物体在撞击铝制薄壳。 ”太空垃圾最恐怖的处所还不是垃圾自己，而是它们可能激发的链式反映：当太空垃圾与其它物体相撞后，会发生更多的碎片，这将导致相撞事务的发生几率呈指数级增加。