太空垃圾多长时间会坠入大气层?
太空垃圾会在大约25年到100年的时间内坠入大气层。
太空垃圾的坠入时间取决于多种因素,包括垃圾的轨道高度、形状和密度等。
当太空垃圾处于低地球轨道时,由于地球大气层的摩擦力,它们会逐渐减速并开始下降。
这个过程需要一定的时间,通常在数十年到一百年左右。
太空垃圾在轨道上运行时,受到地球引力和其他物体的影响,会逐渐改变其轨道。
随着时间的推移,它们可能会进入更低的轨道,这样地球大气层的摩擦力就会逐渐减速它们。
当速度降低到一定程度时,太空垃圾就会开始坠入大气层。
太空垃圾的大量积累已经成为一个严重的问题,对太空探索和卫星运行造成了威胁。
为了解决这个问题,科学家们正在研究各种方法,包括清理太空垃圾、改进卫星设计以减少碎片产生等。
此外,国际社会也在努力制定规范和协议,以促进太空活动的可持续性和责任性。
这些努力旨在保护太空环境,确保未来的太空探索能够持续进行。
太空垃圾是什么原因造成的?
太空垃圾主要包括航天器及运载火箭在发射运行中产生的碎片、报废的航天器及其组件、运行中航天器表面脱落、逃逸物等,也包括火箭、航天器爆炸、撞击过程中产生的固体废物及碎片。
所以太空垃圾的产生主要是人类探索太空过程中人文产生的未及时清理的垃圾
太空垃圾都有什么?
太空垃圾又称空间碎片或轨道碎片,是宇宙空间中除正在工作着的航天器以外的人造物体,包括运载火箭和航天器在发射过程中产生的碎片与报废的卫星,航天器表面材料的脱落,表面涂层老化掉下来的油漆斑块;航天器逸漏出的固体、液体材料;火箭和航天器爆炸、碰撞过程中产生的碎片按照火箭科学家专业的说法叫做“轨道碎片”,不过一般人都将其称为“太空垃圾”。别小看了这些零零碎碎的太空垃圾,据统计,而与大于10厘米的太空垃圾(至少有1.6万)碰撞或可“杀死”航天器。惊讶有这么多的垃圾吗?其实,归根结底都是我们人类自己制造的。
太空垃圾主要包括航天器及运载火箭在发射、运行中产生的碎片,报废的航天器及其组件,运行中航天器表面脱落物、逃逸物等,也包括火箭、航天器爆炸、撞击过程中产生的固体废物及碎片等。
除此之外太空垃圾还包括各种各样的宇航员生活废弃物等。
人类发射的火箭散失在太空的碎片和零部件、人造卫星爆炸或故障而抛撒于太空的碎片以及寿命已尽的卫星残骸等,都是太空垃圾。太空垃圾以每年约10%的速度增加。由于空间垃圾和航天器之间的速度一般为几千米每秒至几十千米每秒,因此,即使轻微碰撞,也会造成航天器的损坏。
太空垃圾越来越多,怎样更好地清除太空垃圾?您有什么好办法?
自从人类可以发射太空航天器以来,太空中的人造垃圾就开始变得越来越多,2011年的时候,就有科学家分析认为太空中直径大于10厘米的人造物已经多达2.2万片,2020年5月时,又有人估计小于直径10厘米的太空碎片至少90万片左右,而俄罗斯航天部门在2019年5月份时甚至称直径一毫米以上的太空碎片多达12.5亿个。
↑太空垃圾随年份增加模拟图
这些太空垃圾以极高的速度飞行在地球的周围,会对在轨运行的有用的航天器造成极大威胁,而较大的报废航天器如果掉落到地面上,在人口密集区降落的话,也会有很大的危险性。前几年有一部名叫《地心引力》的美国科幻电影就是以太空垃圾导致空间站等航天器都被撞毁为背景创作的。
近几年,马斯克更是提出了打造太空互联网,推出了多达4万多颗卫星的星链计划,每隔一两个月就会往太空中发射多达60颗的星链卫星,世界上也有一些其他欲打造太空网络的公司准备跟进推出自己的太空互联网卫星计划,这也会使得太空中的卫星越来越多,而这类卫星可使用的时间并不长,不久后它们也都会成为太空垃圾。
这些太空垃圾飞行在地球的周围,不单对太空中的可用航天器和地面人员和建筑等有危险性,而且它自身也占用了轨道,使得准备发射的航天器没有更好的轨道可用,这些情况也都表明,清除太空垃圾是人类越来越迫切要做的事情。
近日,我国天津大学现代机构学与机器人学中心的康荣杰和戴建生等学者带队研发了一款新型连续体仿生机器人,据说可以随火箭升空捕捉太空垃圾。
这种机器人由超弹性镍钛合金制作的中央骨架和3D打印出的约束盘构成,有着像大象鼻子或者说八爪鱼(章鱼)一样的可延伸性结构,能伸出去抓握东西,因为它可以通过均匀分布在约束盘周围的驱动丝控制其本体结构,从而产生主动弯曲或根据环境变化发生被动变形,这使得它就像一只灵巧的手臂,可以在其四周随意抓握东西,多安装几条将可以像“八爪鱼”一样四处抓东西。
在抓握东西的一端也有摄像头,这使得它的机械手可以绕过障碍物抓取目标。专家称其可“应用于空间非合作目标的捕获”,也就是“太空捕手”,该仿生机器人可在未知环境下执行避障探索等动作,所以不会被太空垃圾撞毁,不需要配备复杂的传感系统,就可以抓取失效卫星和太空碎片,另外还可应用于灾难环境救援等。这项研究成果已经发表在《基于《机器人学研究》上。
参考资料:
《深圳商报》2月4日文章《我国研制太空捕手,将用于清除太空垃圾》