中国确认组建小行星防御系统,地球已被星链卫星包围,如何破局?
4月24日是中国航天日,中国国家航天局副局长吴艳华当天透露,中国将着手组建近地小行星防御系统,所以人们对此产生了好奇。根据美国航空航天局(NASA)统计,绕地球飞行的小行星数量达到了2.8万颗之多,我们现在很难判断哪些能够危害地球,哪些没有危险,所以必须要建造地面观测站,来对小行星的危害等级进行细致的评估。
中国官方表示,首先要建立小行星监测预警系统,判断哪些小行星是重危型哪些不是。现在,美方的观测小行星的行动已经受到了严重干扰——SpaceX公司"星链"卫星,已经严重影响了对小行星的观测。这只是"星链"现实威胁的冰山一角。
小行星对地球造成多大威胁?
科学家们几乎每天都在发现新的近地小行星,迄今为止已发现超过28000颗。尽管大多数小行星不会与地球相撞,但仍有部分案例发生。NASA 已经设立了小行星防御协调办公室。最近的小行星撞击事件发生在 2013 年俄罗斯的车里雅宾斯克,当时一颗直径约 18 米的近地小行星进入大气层并在距地面 30 公里处爆炸。它的威力相当于约30颗原子弹,造成1500多人受伤,3000多座房屋受损。
什么是小行星防御?
小行星防御就是保护地球免受小行星撞击,该过程有两个关键阶段。美国宇航局去年启动的双小行星重定向测试(DART),是一项旨在测试行星防御第二阶段的任务,旨在转移一颗威胁地球的小行星的轨道。
4月24日,中国首次正式确认组建小行星防御系统,人们对此产生了好奇,其实,这和科幻电影中的"地球防御系统"不一样,小行星防御系统主要是对小行星进行监测,判断危害等级,然后采取主动手段破坏小行星的结构,或让小行星的轨道发生偏转。
人们觉得行星防御就是让小行星偏离轨道,但事实并非如此。在对小行星进行偏离轨道之前,科学家们必须要做大量的工作,找到这颗小行星,进行位置跟踪,并绘制出它多年后的飞行轨道,然后才能判断它是否会撞击地球。所以在对小行星进行干预之前,必须要对其进行详细的观测。
因此,中国明确表示加入小行星防御系统,首先要做的就是完善对小行星的监测能力。
但这项对小行星的监测工作已经受到了"星链"卫星群的严重阻碍,美国宇航局已经明确对SpaceX公司发出了警告。
SpaceX星链产生了哪些现实威胁?
起初,很多人对SpaceX公司所运营的星链系统寄予厚望,认为它将用庞大的星座系统为地面营造一个互联网服务体系,这是人类太空技术的一次应用层面的大变革。但现在星链系统的严重问题终于藏不住了。
在2020年末就有专家指出,星链系统在首期的星座完成以后,将达到12000颗的卫星。这是一个什么样的概念?从这张图我们就可以看出,除了地球两极,地球周围已经被星链卫星包围了。目前为止星链系统已经发射了2000颗左右,给其他国家的天气的观测造成极大的问题。除了影响天气的观测之外,还会影响其他国家的卫星安全,航天发射,对小行星的监测也会造成影响。可以说,星链系统影响了几乎全部的航天活动。其已经多次违反太空和平共处原则,现在就已经达到了这样的现象,如果12000颗卫星全部发射,后果可想而知。
这不得不引发人们广泛的忧虑,星链系统首期的1万多颗卫星乃至后面的数万颗卫星,相当于给地球穿上了一个"马甲"。那么,这样的马甲的作用仅仅是为大家提供互联网服务,还是可能危害其他航天器,影响正常的天气观测和小行星监测,这是星链的一大问题。
而且,SpaceX的背景也值得怀疑,因为它不仅仅是一家商业公司,它也承接美国军方的一些任务,我们不得不考虑在某些特殊的情况下,SpaceX的庞大卫星"金钟罩"是不是可能被美国某些势力利用,用它来对别国的航天器或者正常的航天行动产生危害。这是一个直接的影响。
在去年的7月和10月,星链的卫星两次接近中国空间站,当时中国空间站内部正在有中国航天员执行既定的作业任务,而这种危险的接近迫使中国空间站消耗宝贵的燃料,改变自己的轨道,做出紧急的规避机动。如果不进行躲避,真的发生了碰撞,这是一种非常可怕的事情。
地球已经被星链卫星包围,我们如何破局?
如果星链卫星恶意的接近我们的航天器,比如以中国空间站为例,还只能是惹不起,躲得起。
我们可以通过反冲式的发动机来调整自己的位置,躲开这些不速之客,但这不是长久之计。
我们可能需要对这些有意无意接近中国空间站的目标进行密切的监控,同时也要考虑为空间站加装一些防护性的设备,比如说让它能够抵御撞击,或者说有更好的手段把这些不速之客推离或阻挡,这样才能够确保中国航天行动正常有序地进行。
其实,为了实现小行星防御,改变其运行轨道,我们将需要一枚推力特大的运载火箭,这也将进一步提升我们的技术。
去年我国研究团队就提出,只要发射23枚长征五号火箭,连续的撞击直径约492米的"贝努"小行星,就会改变其轨道。国际上认为可能的手段还有离子束牵引,质量驱动,激光烧蚀和引力拖曳等等。
早在2007年1月11日,我国就发射了DN-1反卫星导弹,直接摧毁了一颗退役报废卫星风云2号。这种直接摧毁卫星的方式虽然能够达成既定模板,但会产生太空垃圾。所以,我国后来又发射了"实践12号"卫星。该卫星成功将退役的卫星撞到其他轨道上。
这还没完,中国航天人从来不玩虚的,2013年"实践7号"卫星发射,该卫星与众不同,配备了多个机械臂,可以直接用机械臂捕获目标,并将其脱离预定轨道。2016年我国"遨龙一号"卫星发射,升级了视觉系统,其配备的机械臂不仅能够捕获其他卫星,还能抓取更小的纳米卫星(星链卫星就是纳米卫星),并将其带入大气层中烧毁。
去年10月最新发射的实践21号卫星更是了不得,不仅拥有机械臂,还可以撒出一张网,将目标航天器或者或者垃圾捕捉,送入轨道高度更高的"墓地轨道"。所以,应对威胁我们有很多妙招。这次官方公布的小行星防御任务,不止是对小行星的防御,对威胁我国航天器安全的卫星,我们也有能力和实力进行防御。