美国卫星两次靠近我国空间站,我国紧急避险,究竟有多危险?
日前,美国星链卫星在7月和10月先后两次接近我国的空间站,而当时我国空间站中还有宇航员在执行任务,这种情况的发生无疑会对空间站中的航天员生命健康构成威胁,出于安全考虑,我国的空间站采取了紧急的避险措施。
据航天专家表示,这一措施或将影响中国空间站的轨道寿命。
第一次近距离接近事件
星链卫星是由美国太空探索公司发射的卫星,从2020年的4月19日开始,星链-1095卫星在平均高度555千米的轨道上稳定运行,但是到了今年的5月16日至6月24日,该卫星连续降低运行轨道的高度,最后达到了382千米,然后保持在这个高度继续运行。
7月1日,这颗卫星和我国的空间站发生了近距离接近事件,我国采取了紧急避险措施,规避了风险。
第二次近距离接近事件
2021年10月21日,星链-2305号卫星也出现在了中国空间站的附近,并且处于一个轨道机动状态,由于无法估计这颗卫星的轨道误差,存在和我国空间站相撞的危险,我国又一次实施紧急规避。
而且这两次事件发生的时候都有我国的航天员在上面值守,所以这两个举动直接威胁到了我国航天员的生命安全。
这种事件有多危险?
也许我们会被科幻大片中的情节所迷惑,觉得在太空中只有一些体积庞大的陨石撞上飞船后才会发生危险,但事实上并不是这样。
北京航空航天大学的黄海教授是这样形容太空碰撞危险的,当一颗卫星与一个直径1cm大小的物体发生碰撞时,一般情况下这颗卫星就会损毁,如果是直径10cm以上的物体与卫星或空间站相撞,即使有很强大的防护措施,同样不能逃开损毁的宿命。
所以当卫星与空间站相撞时,这两个庞然大物都会发生解体这样的严重后果,解体之后我国的空间站和其中的航天员就面临着岌岌可危的境地,此外还会产生大量的空间碎片,会对今后的航天工作以及卫星运行、人类的航天事业造成严重的阻碍。
此外,在太空中两个物体相距5到10公里就已经是一个非常危险的距离了,1公里就是极度危险的距离了,所以我们一定是提前发现了美国的卫星,才做出的紧急措施。
为何太空中两个物体相撞如此危险?
这个问题就涉及到我们高中学到的物理知识了,我们知道当卫星发射时,它的速度要大于7.9KM/s,这个速度我们把它成为第一宇宙速度,它也是航天器的最小发射速度。
然后当航天器在近地表面飞行时,它的运行速度也是第一宇宙速度,也是其最大的运行速度,如果速度再大一点,就会脱离地球的束缚,所以绕着地球做圆周运动的航天器它的运行速度是十分大的,两个速度超高的物体碰撞到一起,后果可想而知。
消耗推进剂或影响轨道寿命
上文中我们说到我国空间站为了规避碰撞的风险,首先地面的人员就要经过大量的计算和观测,在合适的时间发出指令,此外在这个过程中还要消耗空间站的推进剂,推进剂对于轨道上的飞行器来说是十分宝贵的,所以此举会让空间站付出很大的代价,甚至可能影响到空间站的轨道寿命。
推进剂是一种在燃烧时能产生大量的高温气体的化学物质,发射枪炮的弹丸、火箭和导弹的发射体都靠着它提供动力。尤其是对于火箭来说,推进剂要选择能量高、在燃烧室内正常燃烧的临界压强低的,这样有助于减轻燃烧室的质量,提高火箭的速度。
通常可以分为双基推进剂、复合推进剂和改性双基推进剂。固体推进剂是航天器发动机的动力来源,所以当规避碰撞风险的时候就需要消耗大量的推进剂,来提高速度或降低速度,但是提前消耗掉了未来的推进剂将会影响以后空间站的运行时间,或减少其寿命。
美国卫星处于轨道机动状态
细心的朋友们在上文中可以发现,在10月份的这次紧急事件中,美国的星链卫星是处于一个轨道机动状态,什么又是轨道机动状态呢?首先我们要知道,对于美国的这个星链卫星来讲,它是有自己的一个稳定的运行轨道的,其自身内部的推进剂也仅仅是为了其能在相应的运行轨道正常运行的一种保障,而不是说使其脱离自己的轨道,去别的轨道上运行。
而这次的星链卫星则是从500多千米高的轨道上下降到了380千米高的轨道上,而这一高度正好接近了我国空间站运行轨道的高度,所以黄海教授分析这是一次很明显的人为机动,使其改变运行轨道。
我国未来将如何应对
对于这个问题,我国目前最首要的任务就是观察并计算美国卫星的运行轨道,实时作出反应,但是这里面有一个很严重的问题,就是这两颗卫星并不是稳定运行的,它会随时改变轨道,这对于我国来讲会是一个巨大的威胁。此外,我国还向联合国的有关组织发出了声明,请求其对此事做出处理。并呼吁建立一个更透明、更安全合理的航空体系。
美国在今年2月22日就发出过这样的声明,美国追求建立和平太空的标准和规则,但是美国的公司却做出这样的事情,实在是令人费解,这就是我们通常所说的双标吧。
总之,面对这样的事情发生,我们一方面要保证自己国家的利益不受损害,另一方面要呼吁更加公平、公正、合理的太空条例,防止这样的事情再次发生,对此,你怎么看呢?
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