嫦娥五号的一举一动,牵动着全人类的心弦。这不,嫦娥五号上升器撞向月球了。什么,撞向月球?开个玩笑,准确地来说,是受控落月,给月球带来深情一吻。
12月8日6时59分,嫦娥五号上升器按照地面指令受控离轨,7时30分左右降落在月面经度0度、南纬30度附近的预定落点。有人可能会觉得这是多此一举,实际上并非如此。请随我一起看下去吧:
太空垃圾如何产生?
太空垃圾,英文原意为空间碎片或轨道碎片,指的是在宇宙空间运行,但不具备任何用途的各种人造物体。包括因使用寿命已尽而报废、或者因为事故和故障而失控的人造卫星,航天器或运载火箭在发射、运行等过程中产生的各类碎片,大片碎片碰撞产生的小碎片等。
根据太空垃圾的简介,我们应该可以大致了解其产生途径。
人为散布:这个是最可恶的。这里要提到史上最臭名昭著的西福特计划,该计划打算将4亿3000万根铜制偶极天线散布在轨道上形成云状环,然后通过设置在西福特镇的卫星天线作辅助远程通信。该计划共散布两次,高度在3500公里到3800公里之间,轨道倾角在96度到87度之间的轨道范围,并且最终成为了太空垃圾。时至今日,仍然有不少针残留在轨道上,造成恶劣影响。已报废的卫星或者使用后的火箭:1958年,美国发射的尖兵一号人造卫星(英语:Vanguard 1)报废之后,直到今日仍然在轨道运行,成为现存历史最长的太空垃圾。可怕的反卫星武器实验:美国研发成功ASM-135反卫星导弹后,在1985年进行了一次实验,击毁了一个重2000磅的卫星,仅仅一次实验,就制造了上千颗大于1厘米的太空垃圾。航天器相撞:2009年2月苏联的一颗废弃卫星(宇宙2251卫星)和美国的一个移动通讯卫星(铱星33号)发生了碰撞,碰撞速度达到了11.6公里每秒。一下子产生了约2300块太空垃圾。铱星卫星复制品
此外,产生方式还有太空垃圾碰撞产生新太空垃圾、航天发射活动中抛弃的多余负重、宇航员太空活动产生的生活废弃物等。
太空垃圾很危险
这里首先要提到一个重要的理论——凯斯勒理论,又叫做碰撞级联理论,这是一种理论假设。
该假设认为:当在近地轨道运转的物体密度达到一定的密度时,将让这些物体一撞再撞。简单解释一下:太空垃圾碰撞产生小垃圾,小垃圾碰撞产生更小的垃圾,进而导致更多的碰撞,就像这样,无限套娃,用专业词汇来说就是级联效应,直到轨道空间上被危险的太空垃圾所覆盖。
如果不及时有效处理,将失去能够安全运行的轨道,到那时候,人类未来可能会发生的太空探索、星际旅行移民、建立外星基地等都无法顺利进行,连相对简单的人造卫星都不能顺利运行。
太空垃圾演变
这些太空垃圾,尺寸有大有小,有毫米级、厘米级,还有米级。它们目前主要存在于近地轨道和地球同步轨道,而这两个轨道分布最多的除了太空垃圾,就是各类航天器了。各种低轨卫星和近地轨道卫星受到的影响最大,为什么这样说呢?
虽然地面控制中心会实时更新数据,提醒有威胁的太空垃圾所处的位置,但为了规避太空垃圾,卫星需要经历大的轨道机动,因为燃料有限,每一次轨道机动都将消耗宝贵的燃料,进而使得寿命变短。此外,国际空间站等也会受到太空垃圾的威胁,使得空间站出现裂纹、伤痕,甚至会影响到宇航员的生命安全。
新一轮月球探索
除了中国,美国、俄罗斯,欧洲太空署、日本、以色列和印度都在进行探月工程。不过,美国仍然是地球上第一个也是唯一一个让宇航员登上月球的国家,俄罗斯(苏联)则是首个无人探测器登录月球的国家,中国则在月球正面和背面均进行过软着陆,并将时隔44年再次带回月壤。
美国宇航局(NASA)正在加速让宇航员重返月球的计划,并表示,这次将在月球待下来,有别以往。NASA计划2024年重返月球;
俄罗斯航天集团则宣布将在今后几年内择机发射月球25号等月球探测器,重启俄罗斯中止了40余年的月球探测计划;
欧洲航天局一直在为打造月球村而奔走,呼吁各国航天机构和企业合作建设一个可供人类工作和生活的月球社区;
日本也不断提出与美国、印度等国合作探月的计划。
此外,要特别说一下阿尔忒弥斯协定。它是美国NASA与澳大利亚、加拿大、日本、卢森堡、意大利、英国、乌克兰与阿拉伯联合酋长国的国家航天机构所签署的外层空间国际条约。
该条约有这么一条:缔约方承诺减少空间碎片,并限制在正常运行、运行或飞行任务后阶段的碎裂和事故中产生新的有害空间碎片。也就是说,会切实减少太空垃圾的产生。然而这项协定却忽略了中国和俄罗斯,受到了广泛诟病,被认为是圈地协定。
总结
嫦娥五号上升器,已经百分之百地完成了自己的任务使命,自己身上也没有装备重要的科研器材,如果让它回来或者继续在轨,一方面燃料不足,另一方面上升器的功能有限,很鸡肋,而受控落月进一步验证中国航天器的落月系统可靠性,在预定落点顺利落月,给后续嫦娥系列探测器精准落月提供宝贵经验。
为什么说开了个好头呢?虽然太空垃圾危害巨大,但很多国家都视而不见,无法有效处理,这次做法再次向世界展示了中国的大国担当,避免让其成为太空垃圾,影响其他国家后续的探月任务。
探月成果世界共享,也像一个大嘴巴子扇在美国NASA脸上,他们抛开中国签署圈地协议,但中国却将成果分享,不知道他们是否会感到惭愧。
航天之父齐奥尔克夫斯基说过,地球是人类的摇篮,但人类不会永远被束缚在摇篮里。有效清理太空垃圾,有效避免产生太空垃圾,中国作为负责任的大国,和平探索利用太空,言必行行必果,为全世界开了个好头!