俄羅斯進行反衛星試驗,1500塊碎片或威脅中國空間站,如何應對?

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最近,俄羅斯試射瞭一枚“直接上升式反衛星導彈”(DA-ASAT),擊毀瞭一顆已經被廢棄的前蘇聯Tselina-D系列電子偵察衛星“宇宙1408”(Cosmos-1408),在近地軌道上形成瞭“包含1500多塊軌道碎片”的碎片區。

反衛星實驗是什麼

俄羅斯這是在進行反衛星試驗,21世紀,世界各國爭奪"制天權"的鬥爭將更為激烈.像美國這樣的超級大國為瞭謀求對外層空 間的絕對控制,近年來—直在大力發展其反衛星武器系統,而中小航天弱國為瞭遏制大國控制空間,利用空間的能力,也會積極發展反衛星武器.在這樣的大背景 下,形形色色的反衛星武器如雨後春筍般出現在外層空間對抗的舞臺上。

反衛星技術主要包括核能反衛星、直升式動能反衛星、定向能反衛星、共軌反衛星等多種技術類型。核能反衛星技術殺傷距離大、技術門檻低,但因其產生的巨大附帶損傷,實用價值並不大。直升式動能反衛星技術可看作是反導技術的延伸,是目前掌握精確制導技術的軍事大國廣泛采用的反衛星手段。

而以激光武器為代表的定向能反衛星技術和俘獲式共軌反衛星技術,既不易產生太空碎片,又可將低、中、高軌道的衛星全部納入打擊范圍,極具作戰應用潛力,得到世界各國的青睞和競相發展。

反衛星實驗產生空間碎片,威脅航天器

然而反衛星試驗一直爭議不斷,因為在外太空擊落人造衛星是非常非常危險的舉動,不受控制的衛星殘骸碎片會給空間站及其他衛星造成致命威脅。除此之外,更多的反衛星武器帶來的碎片會使空間環境更加危險,這些碎片給太空活動帶來很大問題。從地球發射航天器到太空有窗口期,而在窗口期如果這些碎片在航天器要到達的軌道區域,那麼為瞭降低被碎片擊中的風險隻能推遲發射等待下一個發射窗口期。

在俄羅斯進行瞭反衛星實驗之後,美國航空航天局(NASA)形容俄羅斯這一舉動為“不負責任的試驗”,局長尼爾森在一份聲明中聲稱,試驗造成的衛星碎片可能會同時對國際空間站和中國空間站造成威脅。

那面對碎片對空間站的威脅,中國空間站該如何應對呢?其實空間站在設計的時候就已經考慮到瞭。

自20世紀60年代以來,隨著航天活動的迅速發展,滯留在空間,特別是低地球軌道上的空間碎片的數量在急劇增長,而且據估算空間碎片的數量仍將以約5%的速度逐年遞增。

空間碎片對於航天器,尤其是載人航天器的安全已構成一種現 實的威脅,有必要在設計中加以考慮。從20世紀80 年代起,美國、西歐和日本就開始對空間碎片/流星粒子作瞭全面深入的 研究,在國際空間站上就裝備瞭空間碎片/流 星粒子防護系統,同時還提出瞭防護系統的基本設計要求,中國空間站也同樣如此,在設計建造的時候,就已經考慮到瞭空間碎片/流星粒子對空間站的影響。

我們知道,前段時間,國際空間站(ISS)就遭遇太空碎片威脅,有衛星碎片在一個半小時內兩度掠過空間站。俄新社稱,國際空間站內的7名航天員不得不采取緊急躲避措施,分別進入“聯盟MS-19”飛船和“龍”飛船躲避。

中國如何應對

中國空間站如果遇到瞭大的碎片,首先會進行監測,而這主要依靠的就是空間站外面的全景相機。由於空間站尺寸很大,由多個結構構成,在運營過程中也會出現頻繁的結構安裝、艙外活動、軌道維持、角度維持等操作,對這些過程和實時運營狀態進行監視有著重要意義。此外,太空環境復雜,甚至偶然有微隕石撞擊到空間站結構,全景相機都可以實時監測並立即進行風險評估。

然後在檢測到瞭之後及時機動規避,國際空間站的艙段,因為是各國獨立設計建造的,規格上存在很大差異,艙段上沒有設計獨立的動力推進系統。調整姿態和軌道,需要依靠貨運飛船輔助推進。而中國空間站不一樣,核心艙推進系統除瞭配備4臺軌控發動機、22臺姿控發動機這些在航天技術中常用的常規動力以外,還額外配置瞭4臺霍爾電推進發動機,可以及時進行變軌閃避。

面對小的碎片,天和核心艙在外面有防護型的裝備,能夠有效抵禦微小空間碎片的影響,如果不小心被碎片撞瞭小洞,那就可以使用艙體補漏膠來修補。

首先通過遍佈空間站的感知系統第一時間確定撞擊位置,爾後航天員通過手持檢漏儀對可疑泄漏區域進行檢查。

確定泄漏位置後用一種類似膏藥的艙體補漏膠,直接撕開包裝然後貼上去就能實現補漏,它可以封堵8至20毫米直徑的漏洞。

如果遇到無法規避的碎片對空間站造成嚴重的破壞,那麼航天員可乘坐載人飛船返回。然而,空間碎片若撞擊載人飛船又該怎麼辦?處於應急值班狀態的載人飛船將發揮作用,一直處於待命狀態的神舟十四號就會負責把航天員接回來。

所以我們不需要太過於擔心空間碎片會對中國空間站造成影響,我們要相信自己國傢的航天技術。

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  • 本文由 发表于 2021年11月16日
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