中國載人航天工程首將空間碎片監測預警納入工作體系
作者:方芳
新華網北京11月2日電(記者王經國、田兆運)載人航天工程測控通信系統總設計師錢衞平2日表示,中國載人航天首次將空間碎片監測預警和規避納入工作體系。這意味着,我國航天器的在軌安全進一步得到了保障。
空間碎片是人類空間活動的產物,包括完成任務的火箭箭體和衞星本體、火箭的噴射物、在執行航天任務過程中的拋棄物、空間物體之間的碰撞產生的碎塊等,是空間環境的主要污染源。
今年9月,一顆與公共汽車大小相似的美國失控衞星墜落地球。2009年2月,俄羅斯已報廢的“宇宙-2251”號和美國的“銥33”衞星發生了史上首次衞星碰撞事件,產生了大量太空碎片。
空間碎片大量存在對於太空環境和飛行器產生不利影響。如果空間碎片相撞,不僅會為太空增加更多太空碎片,有的甚至可能損毀飛行器。
“因為它們都是以7.8公里/秒的高速飛行,這種碰撞的後果非常嚴重。”錢衞平舉例説,“如果讓一個1釐米的金屬球與飛行器相撞,就好比是一輛時速為120公里的汽車撞到牆上一樣,會撞得面目全非。”
如何妥善處理空間碎片,確保各國太空活動安全,是國際社會面臨的共同挑戰。目前,國際上在處理空間碎片上主要分為減緩、防護、預警三大領域。減緩有兩個方面,一個是少發射一些飛行器,二是對於廢棄不用的飛行器儘量使其進入大氣層自毀。
“但是,航天器自身的保護也有個度,不能穿一身鎧甲,通常來説,航天器需要具備對直徑在1釐米的空間碎片具有防護能力。對於大一些的空間碎片,只能採取規避。”錢衞平説,不斷加強對空間碎片的監測和管理,是有效處理空間碎片的方法。
美國已把碎片監測作為常規的一項工作內容。目前他們對10釐米以上的碎片進行監測,同時力爭在10年內達到對1釐米以上的空間碎片進行監測規避。國際空間站平均每年有70次碰撞預報,每年都要啓動一次規避。
“加強空間碎片的監測和預警分析是我們在載人航天中必須要做的。”錢衞平説,未來我們要建立起自己的監測預報體系。這是一個非常複雜龐大的系統,包括空間目標監測、軌道預報,碰到交會事件要確立計算方法、模式,建立規避風險的模型。“就像是給它設一個户口,要標明它的地址、飛行狀態等。但是要防止漏警、虛警。”
錢衞平説,關於碎片監測體系,在神六做過嘗試,神七進行了試驗,神八正式把它作為測控方面的一項任務。目前我們是在距地面300多公里的低軌道進行監測。這個高度的軌道有不利的一面,就是存在大氣阻力導致軌道衰減比較快,經常要進行軌道維持,控制難度大。但也同樣存在有利的一面,對於較大的碎片而言,由於衰減速度快,很快會進入大氣層燒燬,這樣一來,這個軌道高度就具有了自淨能力。
“在神八任務實施中,每天要做未來3天的空間碎片預報。交會對接實施時,如果有預警,可以有兩種選擇,一是改變對接線路,二是退出對接程序,到合適的時機再啓動程序。”錢衞平説。
目前,國際上正在形成一種世界大聯盟的態勢,共同努力解決空間碎片問題。
中國自開展載人航天以來,始終致力於和平利用空間。中國載人航天工程新聞發言人武平説,中國一直以負責任的態度,積極參加有關國際組織關於空間碎片問題的討論,並願意與國際社會一道,為妥善解決空間碎片問題作出努力。
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