我们应该担心微纳卫星所带来的太空垃圾问题吗?

金楼家Kening

微纳卫星形成太空垃圾是一个需要引起关注的问题,但问题也不算太大。



微卫星和纳卫星都是很小的卫星,微卫星重量在10-100千克,纳卫星重量在1-10千克。这种卫星体积非常小,结构简单,寿命短,主要用于完成固定的专项任务,或很多枚卫星组成星座开展任务。



因为小,所以卫星没有携带发动机也没有燃料,自然无法进行姿态控制。他们携带的设备仪器也都很简单,主要运行在近地轨道上,高度基本都在400-500千米以下的轨道。这里处在大气层的边缘,还是有一定的空气阻力的,所以卫星在轨寿命不会太长,就会坠落到大气层烧毁,也就不会成为太空垃圾了。

另外就是这些小卫星没有太强的生存能力,当太阳风暴活动剧烈的时候,强劲的太阳风也会导致他们脱离轨道,坠入大气层烧毁。



另外为了防止太空垃圾的产生,现在新型小卫星上也在安装增阻装置,如薄膜帆,气球等。当小卫星任务完成,接近寿命末期时,就可以主动的展开增阻装置,增加空气阻力,使卫星尽快脱离轨道,坠入大气层烧毁,这样就不会在太空留下垃圾了。


和风漫谈

我们应该担心微纳卫星所带来的太空垃圾问题吗?

其实我们应该担心所有人造物体带来的太空垃圾威胁而并不只是微纳卫星,长期监测近地轨道人造废弃物的多国机构统计表明,目前有接近2亿件太空垃圾遗留在地球的轨道上。

从第一颗卫星发射到现在轨道上的太空垃圾增长示意图

但问题有一个前提,哪些太空垃圾构成的威胁比较大,比如废弃的可预测轨道的报废卫星,或者因人造天体互相撞击飞散的碎片,又或者如题所描述的报废微纳卫星等,还有宇航员出舱遗失的工具或者空间站丢弃的废弃物等。

其中最著名的要数2009年美国铱星33和宇宙2251相撞事件,此次事件导致了12000枚难以追踪轨道的碎片高速环绕地球。

红线为反卫星试验中被击毁的风云1号的轨道,这次事件就不多说了,毕竟风云1号的轨道为850千米,造成的碎片会长期滞留在轨道上造成比较大的威胁。

另外在2017年2月,美国宇航员从空间站丢了超过1.2吨的废弃物成为被人诟病的“史上最大随意丢弃太空垃圾事件”。

毫无疑问,在这些太空垃圾中,高轨道的难以跟踪轨道的撞击碎片威胁是比较大的,另外轨道高度在300-600千米之间的太空垃圾对人类的太空活动威胁最大,因为空间站一般运行在这个高度。最没有威胁的应该是废弃卫星,因为其轨道可以预测、可追踪,及时避开就可以了。

比如东方红-1卫星

接下来我们来看看微纳卫星的威胁,这种卫星的轨道一般都在300-500千米左右,没有轨道维持的动力装置,在中低轨道的稀薄空气和太阳风扰动导致的稀薄空气波动的影响下,寿命很短,一般只有2-3年,最长也不会超过5年即落入大气层烧毁,而且其体积小,几乎不可能有残留物会到达地面。因此我们认为这种能够自我清理的人造物体尚不足以严重威胁人类的太空活动,当然也要加以提防,毕竟谁都无法保证这种小概率事件

无论是哪种太空垃圾对于航天器来说都是一种威胁,毕竟对于我们现在的轨道清理技术和成本来说,航天器只能躲而无法主动清理,也许有一天我们大规模进入近地空间的成本会降的很低,到那会或者能衍生出一个全新的、在科幻小说中才能看到“太空清道夫”。“出来混,迟早都要还的”,但也不能因为有威胁就不去发展,毕竟只有技术进步了才能走向星辰大海嘛......

星辰大海路上的种花家感谢您的阅读


星辰大海路上的种花家

其实一定程度上可以不用太在意。

首先明白两个基本概念:

微纳卫星:字面意思就是小卫星。所以很显然,这一类卫星的个子是小的,成本相对来讲也不会很高。部分航天单位,某些高校内的项目也把微纳卫星作为一个主要方向来发展,虽然个子小,功能比不上那些大卫星,但是我们个子不够可以数目来凑。我们曾经听过印度的一箭104星,便是微纳卫星了。还是由于个子小,所以便没有那些大卫星所拥有的推动装置,在役轨道也不会很高。所以由于空气阻力的存在,最后一般都会进入大气层烧毁。所以这种卫星造成的垃圾相对不是很多。

太空垃圾:这大家差不多都了解,这些都是人类在探寻太空奥秘后退役的太空卫星碎片等。虽然说这么多年我们产生的垃圾确实是不少,但是目前几十年左右这些垃圾应该不是阻挠我们太空事业的主要因素。太空垃圾也不是部分人所想的那些上了太空就是一圈垃圾在运行(其实是一圈香飘飘奶茶包装2333)。

综上,微纳卫星所产生的太空垃圾目前还不是很着急。但是我们也不要因此过于乐观,不要步我们地球上过度开发不保护最后食苦果的后尘。

emm大概就是这样,在此求一波关注和交流,谢谢大家。


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