@ 2014.04.05 , 08:30

如何在太空中躲避子弹

[-]

到太空去不是件容易的事。在太空中躲避子弹则更困难。

由于粗心和卫星碰撞,地球大气层杂乱分布着50万件碎片(应该是近地轨道,仍在大气层内)。它们的速度达到17500英里每小时——是子弹速度的10倍。在那个速度下,一个高尔夫球就可以破坏一个卫星系统。

NASA并没有忽视太空垃圾的危险性,尤其是需要保护国际空间站和生活在里面的太空人。事实上,这个月,NASA就不得不移动国际空间站,来避免一场潜在的碰撞。NASA是如何做的呢?

第一步:监视碎片

事实上,这并不是NASA的工作。绝大多数的碎片监测由美国空军负责。通过他们的空间监视网络(Space Surveillance Network),空军能够追踪15000件高速移动的太空垃圾。这套网络由30个雷达和固定望远镜组成,动态记录着卫星数据。

每天,空军要进行40万次核对,以保证它们在预测的轨道上。知道太空碎片的位置有多重要?据NASA所说,在轨道速度下,一小块碎片就足以损坏一艘飞船。

不过,从去年开始,追踪碎片正变得越来越困难,却又越发重要。财政预算减缩让空军不得不关掉Space Fence系统,包含占到整个网络系统40%的一系列雷达。

Space Fence系统用于主动检测新活动,而不是追踪已知物体。没有了它,使得检测碰撞产生的大碎片变得更为困难。新的更好的Space Fence系统预计与2018年部署。而当下,NASA称现有的追踪足以保证飞船的安全。

第二步:评估风险

每隔8小时,追踪人员便会核对一次空间站的轨道与可能造成危险的垃圾碎片。如果碎片会在一定距离内通过,他们便会警告NASA。比如,2013上半年,就有67起类似警告。

一道收到警告,NASA便会开始处理数据。科学家们会试着计算出物体是否会通过所谓的“披萨盒”,空间站上下各一英里,两边长15英里的区域。

如果物体有可能进入该区域,NASA便会开始和俄国伙伴们制定计划。如果碰撞几率有十万分之一,那么空间站要进行必要的移动,除非任务妨碍移动。碰撞几率达万分之一时,便需强制移动。

NASA说,制定一次移动需要大概30个小时。移动措施会在碎片到来的前几个小时之前执行。

第三步:让路

实现这一目的有多种方法。空间站上的陀螺仪能够让空间站调整姿态,面向轨道。推进器能让空间站进入另一个轨道。除此之外,NASA还可以使用附在空间站上的飞船推进系统来改变位置。

为了计算合适的推进量,NASA需要精确最重空间站的质量,这取决于停靠在空间站上的飞船。在进行移动前,NASA会再次与碎片追踪员核对,保证空间站不会撞上其它碎片。

在一些极端例子下,直到最后一刻才发现碎片,那时,NASA便会执行PDAM预案(Predetermined Debris Avoidance Maneuver),猛踩油门,以每小时秒0.5米的速度,让空间站到达另一个地点。如果这也没辙,那么机组人员便会躲进联盟号逃离仓。

整个移动过程都由地面控制,太空人无需动手。事实上,在这个月早些时候的碎片躲避中,太空人都还在睡觉,地面工程师已经把他们移到了安全的地方。

NASA说,不大可能有撞击,不过3月6号执行的7分钟规避,让我们看到了1979年俄国卫星碎片的“健康的边缘间隙”。

工程师们用停靠在空间站上的俄国进步号54飞船上的推进器,把空间站的高度提升了半英里。垃圾碎片在足够远的距离外安全通过,NASA说。

接下来是什么?会到第一步,追踪下一个可能撞击到太空人的垃圾碎片,并在它到来之前给它让路。

注:有兴趣的可以看看煎蛋另一篇文章:放飞国际空间站的人

本文译自 NJ.com,由译者 K7419 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

0.0
赞一个 (1)

24H最赞