空間碎片

空間碎片號稱衛(wèi)星“殺手”。主要是指運載火箭箭體、廢棄的航天器和因衛(wèi)星老化或熱應(yīng)力而與主體分離的碎片。

空間碎片的大小差別極大，小的只有微米量級，大的可達(dá)數(shù)十米?？臻g碎片和航天器撞擊時的平均相對速度是10公里/秒，撞擊時的動能十分巨大。一顆10克的空間碎片撞擊航天器時，它的撞擊效果就和被質(zhì)量1.3噸、時速100公里的汽車撞擊的效果一樣，后果將是災(zāi)難性的。

目前，日益增長的空間碎片已經(jīng)影響到人類正常的空間活動，對航天器構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，而且造成航天器損傷及發(fā)生災(zāi)難性失效的事例也已發(fā)生多起?？臻g碎片是人類航天活動對空間環(huán)境的污染，是人類共同面臨的環(huán)境問題，已受到了國內(nèi)外的高度重視。

1、完成任務(wù)后的衛(wèi)星以及運載火箭末級直接成為空間碎片； 

2、火箭剩余燃料、衛(wèi)星高壓氣瓶中的剩余氣體、未用完電池，都可能因為偶然的因素爆炸，而產(chǎn)生難以計數(shù)的空間碎片，至2003年人們共發(fā)現(xiàn)了170余次爆炸，將近一半的碎片因此而來；

3、固體火箭燃料中添加了鋁粉，燃燒產(chǎn)生的氧化鋁向空間噴射，形成太空“沙塵暴”；

4、用液態(tài)金屬鈉鉀作為冷凝劑的核動力衛(wèi)星，衛(wèi)星失效后冷凝劑向外泄漏的小液滴產(chǎn)生了小碎片；

5、航天員產(chǎn)生的生活垃圾是名副其實的太空垃圾，和平號空間站的垃圾就直接被拋向太空；

6、航天員在太空行走時遺棄的扳手、手套、攝像機(jī)燈等物品也成為空間碎片；

7、空間碎片使航天器表面材料退化、剝落，成為新的空間碎片。

開展空間活動時間較長的美、俄兩國，所產(chǎn)生的空間碎片約占總數(shù)的45%和48％，我國產(chǎn)生的約占1.2％。 沒人能夠數(shù)清空間碎片的確切數(shù)目。人類目前只能對直徑10厘米以上的碎片進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，這類碎片目前共有9600多個，世界上只有美國和俄羅斯有能力對其進(jìn)行全部監(jiān)測，美國國家航空航天局為每個碎片都進(jìn)行了編號。 小于１厘米的碎片據(jù)估計有數(shù)千萬乃至數(shù)億，航天器已經(jīng)根本無法避免與其相撞，只能通過加強(qiáng)自身的防護(hù)能力來應(yīng)對。

太空垃圾分布在正常運行的航天器軌道上，而且由于失去控制，極有可能與正常運行的衛(wèi)星軌道交叉，發(fā)生碰撞，造成空間交通事故。2008年2月11日發(fā)生的美國銥星-33與失效的俄羅斯的宇宙2251衛(wèi)星的碰撞令人觸目驚心，事實上，宇宙2251衛(wèi)星已經(jīng)是事實上的空間碎片，這次碰撞不僅使依星-33完全失效，還形成了500多個新的空間碎片，對其它航天器構(gòu)成了致命的威脅。

有些太空垃圾盡管沒有引起重大事故，對衛(wèi)星的“健康”也是有很大危害的。如航天飛機(jī)的舷窗就經(jīng)常受到驕傲小碎片的撞擊而遭到損壞，航天飛機(jī)每次飛行結(jié)束后都要更換2-3塊舷窗，每塊近5萬美元。此外，大量微米級的碎片會對衛(wèi)星表面形成“砂蝕”，使其溫度調(diào)節(jié)作用顯著下降，使衛(wèi)星壽命縮短。最新實驗還顯示，衛(wèi)星表面帶電后，偶然的碎片撞擊就會引發(fā)放電過程，極易引發(fā)衛(wèi)星的異常。