神舟应对太空碎片指南

神舟应对太空碎片指南

Published on Nov 19
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蝌蚪五线谱-科学频道
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<p>2025 年 11 月 5 日,中国载人航天工程办公室发布公告,神舟二十号载人飞船疑似被空间微小碎片撞击,为保障航天员安全,原计划当天的返回任务不得不推迟。</p><p>首先得弄明白,空间微小碎片到底是什么?其实它就是太空垃圾,指在地球轨道上运行的人造物体碎片。随着航天技术发展,航天器发射越来越多,太空垃圾也跟着增加。比如 2024 年 10 月,国际通信卫星 - 33E 解体,就给地球同步轨道新增至少 500 块碎片。目前,地球轨道上的太空垃圾已超 3000 吨,且以每年 2% - 5% 的速度增长。</p><p>这些太空垃圾来源主要有三类:一是退役人造卫星,以及人造物体间、自然天体与人造物体碰撞产生的碎块;二是运载火箭的末级;三是航天员太空活动中丢弃或遗落的垃圾,像螺母、工具等。2009 年,俄罗斯 2251 号卫星和美国铱星 33 号以 11.64 千米 / 秒的相对速度碰撞,一下子产生 2201 块可监测编目的太空垃圾。</p><p>按尺寸划分,太空垃圾分大、小、微小碎片。大于 10 厘米的大碎片有几万块,1 - 10 厘米的小碎片十几万块,1 毫米 - 1 厘米的微小碎片几十万块,而小于 1 毫米的碎片更是多达几亿块。它们速度极快,破坏力与速度平方成正比,10 克重的碎片撞击能量,就相当于时速 100 千米的小汽车撞击能量,是 “低概率、高风险” 隐患。</p><p>空间碎片危害极大。小碎片会改变航天器表面性能,稍大的能损坏表面材料、造成撞击坑,大碎片可能让航天器姿态改变、轨道偏移,超高速撞击还会使航天器失效甚至爆炸。国际空间站就多次遭殃,2016 年微米级金属碎屑在舷窗留下 7 毫米撞击坑,2021 年不明碎片撕裂加拿大机械臂 - 2 保护层,2022 年联盟号飞船因碎片撞击泄漏 44 公斤冷却剂。若碎片再入大气层未烧毁,还会威胁地面安全。</p><p>为应对威胁,我国早有准备。天宫一号、二号实验舱体有 2 - 3 毫米厚金属外衣,还有特殊防护装置,即便出现 5 毫米漏孔,也能维持舱压 80 分钟供航天员逃生。神舟十八号到二十号乘组,先后八次出舱为空间站安装碎片防护装置,保护核心舱和实验舱的重要设施。</p><p>航天员出舱靠航天服防护,还会避开碎片区域。对于 10 厘米以上可监测碎片,空间站会启动避撞程序,调整轨道规避碰撞;若来不及调整,航天员就...