俄羅斯炸衛星,國際空間站緊急避險,中國空間站航天員安全嗎?半桶2021-11-17 15:45:31

11月15日,俄羅斯發射了一枚上升式反衛星導彈,摧毀俄方自己的一顆老式間諜衛星,產生了超過1500塊可追蹤碎片,以及成千上萬無法追蹤的小碎塊。

俄羅斯炸衛星,國際空間站緊急避險,中國空間站航天員安全嗎?

由於俄羅斯摧毀的這顆衛星軌道高度為472-797公里,產生碎片雲距離空間站軌道不到100公里,使得國際空間站在軌駐留的7名宇航員不得不躲進飛船進行避險。

根據美國宇航局局長比爾•納爾遜的說法,國際空間站每90分鐘會穿過一次碎片雲,宇航員面臨的風險是正常情況下的四倍,如果碎片擊中要害部位,任何一塊都會造成巨大的破壞。

那麼同樣在400公里左右高度飛行的中國空間站,會不會受到衛星碎片的威脅?神舟十三號航天員執行太空任務還安全嗎?下面我們就來聊一聊這個問題。

俄羅斯炸衛星,國際空間站緊急避險,中國空間站航天員安全嗎?

1、俄羅斯摧毀的衛星碎片會去向何處?

俄羅斯摧毀衛星之後,美國宇航局就表示此次試驗產生了至少1500塊可追蹤碎片,以及成千上萬塊無法追蹤的細小碎片,並給出了碎片雲擴散的模型。

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從模型中可以看出,這些碎片在初期10天左右將逐步擴散至所在軌道的全部相位,半年左右將零散擴散到不同高度的球面,三年左右基本均勻覆蓋整個球面。

也就是說,在接下來幾個月時間裡,這上千塊大碎片將廣泛散佈在300公里至700公里的近地軌道上,這勢必會給飛行在400公里處的空間站帶來安全隱患。

不過這些碎片並不會一直在太空飛行,隨著時間的推移,近地軌道的碎片最終會墜入地球大氣層。因為此高度太空並非完全真空,微量的空氣成分會給碎片帶來微小的阻力,當碎片飛行速度和高度降到一定程度時,就會墜入地球大氣層,並與發起摩擦燃燒消失。

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當然了,不同高度的碎片墜入地球大氣層的時間是不同的,300公里高的碎片可能幾周就掉下來了,400公里處的碎片需要數月時間。因此這些廣泛分佈在300公里到700公里軌道的衛星碎片,完全墜入地球大氣層,至少需要幾年時間。

總之俄羅斯此次反衛星試驗產生的碎片,在接下來的幾個月甚至幾年時間裡,都會給飛行在碎片軌道的飛行器帶來安全隱患,比如空間站就存在被這些碎片撞擊的可能性。

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2、國際空間站宇航員為何要退回飛船緊急避險?

空間站以7。9公里/秒的速度圍繞地球高速飛行,俄羅斯摧毀衛星產生的太空碎片,同樣以7公里/秒以上的速度在太空飛行。一旦空間站被太空碎片擊中,哪怕是個很小的碎片,都有可能將空間站擊穿。

國際空間站2018年8月時,俄羅斯艙段出現過一次壓力艙空氣洩漏事件,宇航員尋找事故原因時發現,俄羅斯聯盟號飛船軌道艙出現了一個直徑2毫米的漏洞,就是這麼小的一個洞就讓壓力艙的空氣不斷洩露。

也就是說空間站一旦被太空碎片擊穿,很可能會發生空氣洩露事故,如果嚴重的話,宇航員很可能會因為缺氧窒息,或者因為壓強快速下降而發生危險。

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此次俄羅斯的反衛星試驗產生的大量碎片,正好處於300公里到600公里高的軌道上,這對空間站造成了很大的威脅。

美國宇航員局長比爾•納爾遜表示,國際空間站每90分鐘就會穿過一次碎片雲,宇航員現在面臨的風險是正常情況下的四倍,如果碎片擊中要害位置,任何一塊都會造成巨大的破壞。

事實上在國際空間站運營的二十多年時間裡,曾多次遭遇太空碎片撞擊,只不過都是非常微小的碎片。今年5月份國際空間站宇航員對艙體進行例行檢查時,發現一隻機械臂上出現了一個直徑約為5~6釐米的一個窟窿,這很可能就是隕石撞擊造成的。

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而此次7名在軌宇航員撤回飛船,是因為俄羅斯反衛星試驗產生的衛星碎片,被國際空間站宇航員監測到了,他們是按照緊急避險的操作規範躲進的載人飛船。

根據俄羅斯聯邦航天局方面的介紹,試驗導致的太空碎片讓宇航員按照標準程式進入飛船避難,目前這些碎片已經離開了國際空間站軌道,空間站處於安全區域。

所以說宇航員躲進飛船避險,是在國際空間站遭遇太空碎片威脅時,按照標準啟動的緊急避險程式,一旦發生重大安全事故,宇航員可以立馬啟動飛船返回地球。

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3、中國空間站航天員安全嗎?

在俄羅斯反衛星試驗之後,我國空間站並沒有像國際空間站那樣緊張,似乎任何事情都沒發生過。

衛星爆炸時,我國空間站的軌道高度約為394公里,飛行速度約7。69公里/秒,根據碎片雲的擴散範圍,我國空間站確實會受到影響,可為什麼神舟十三號航天員並未採取任何避險行動呢?

其實爆炸發生後,我國也可以監測到較大的衛星碎片,能夠時刻掌握這些碎片的飛行方向,有碎片襲來話,我國航天員完全有時間採取緊急措施。

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如果是微小的太空碎片,空間站外殼完全有能力抵禦小碎片的撞擊,我國空間站的在結構設計進行了加固防護,就是為了抵擋小型太空碎片的。

如果是較大的碎片襲來,在較遠的位置就已經被空間站跟蹤監測,而且能夠判斷碎片飛行的方向,此時只需要調整空間站飛行的角度或者高度,就可以避開碎片撞擊了。

而一旦遭遇大塊碎片撞擊無法躲避時,我國航天員也會實施緊急撤離措施。在神舟十三號首次出艙任務之前,三位航天員就已經進行了一次在乎緊急撤離演練,就是模擬空間站被碎片撞擊發生氣壓洩露的情況。

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也就是說我國空間站在防止太空碎片撞擊方面,有完整的緊急預案措施,小的碎片置之不理,大的碎片躲開就好,真的躲不開了才會進入飛船緊急撤離。

俄羅斯此次反衛星試驗產生的碎片,對我國空間站確實帶來了一定程度的安全隱患,但遠遠還沒到航天員躲進飛船準備撤離的程度。而且在近地軌道處的太空碎片數不勝數,此次爆炸產生的碎片與整個近地軌道相比,真的不算什麼。

總之從目前的情況來看,我國航天員的安全並未受到太大影響,即便真的有碎片來襲,我們也有響應的應對措施。

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4、結語

神舟十三號在軌飛行已經滿月了,三位航天員還要在空間站執行五個月的太空任務,他們在太空的每一天都面臨著各種各樣的危險。

但是我國空間站從結構設計上,就秉承了以航天員生命安全為最高原則的設計方案,透過各種冗餘設計和冗餘動作,來確保航天員萬無一失。

所以太空碎片雖然是空間站以及航天員的安全威脅之一,但我國載人航天工程團隊完全有能力解決這些問題,確保航天員在軌任務時的生命安全。

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