@ 2022.07.28 , 23:10

未来十年,有人被太空垃圾砸死的可能性有多高

被从天而降的太空垃圾砸死的可能性微乎其微。毕竟,还没有人死于此类事故。但鉴于我们正在向太空发射越来越多的卫星、火箭和探测器,我们是否需要更加认真地考虑这种风险?

发表在《自然·天文学》上的一项新研究估算了未来十年,火箭部件坠落造成事故的可能性。

每天的每一分钟,太空中的碎片如雨般倾泻而下——我们几乎完全没有意识到这种危险。来自小行星和彗星的微小颗粒在大气中飞溅下来,每年为地表增加约40000吨尘埃。

虽然这对我们来说不成问题,但这些碎片可能会对航天器造成损害——正如詹姆斯·韦布太空望远镜之前的遭遇。偶尔,更大的固体物质,也就是陨石会冲入大气层,也许每100年左右发生一次:几十米宽的物体穿过大气层,落入地表砸出一个大坑。

幸运的是,外来的千米大小的物体冲向地表,这种事情更加罕见————但恐龙知道,极端罕见事件该发生时就会发生。

自然空间碎片,是不可预测的,基本上在全球范围内均匀分布。

这项新研究调查了与火箭发射和卫星相关的人造空间碎片的不受控制的到达,例如用过的火箭级。

作者利用火箭部件在太空中的倾角和轨道及其下方的人口密度的数学模型,以及过去30年的卫星数据,估计了火箭碎片和其他太空垃圾落回地球时的着陆位置.

他们发现,未来十年零件重新进入的风险很小,但不能忽视。这更有可能发生在南纬而不是北纬地带。

事实上,该研究估计火箭废弃物落在印度尼西亚雅加达、孟加拉国达卡或尼日利亚拉各斯纬度地区的可能性大约是纽约、北京或莫斯科的三倍。 .

作者还计算了未来十年由于不受控制的旧火箭重新进入而导致的“伤亡预期”——人类生命面临的风险。假设每次重新进入都会在 10平方米的区域内散布致命的碎片,他们发现在接下来的十年中,平均有10%的可能性会导致一起或多起伤亡。

迄今为止,卫星和火箭碎片对地球表面(或在大气中对空中交通造成伤害)的可能性被认为是微不足道的。

大多数对空间碎片的研究都集中在失效卫星在轨道上制造的危险,它们可能击中正常运行的卫星。未使用的燃料和电池也会引发爆炸,从而制造更多的太空垃圾碎片。

但随着火箭发射业务的增长——并从政府转向私营企业——很可能太空和地球上的事故数量都会增加。

新的研究警告说,因此,10%,是一个保守的数字。

有一系列技术可以完全控制碎片的重新进入,但实施起来很昂贵。例如,航天器可以被“钝化”,一旦航天器的寿命结束,未使用的能量(例如燃料或电池)就会被耗尽而不是继续储存。

卫星的轨道选择也可以减少产生碎片的机会。报废的卫星可以提前编程,自动进入低地球轨道,在那里它将被烧毁。

也有人尝试发射可重复使用的火箭,例如,SpaceX 已经展示过,Blue Origin 正在开发中。它们产生的太空垃圾要少得多,尽管会有一些是来自油漆和金属屑。

许多机构开始认真对待太空垃圾问题。欧洲航天局正在计划一项任务,试图用一个四臂机器人捕获和清除空间碎片。联合国通过其外层空间事务办公室于2010年发布了一套空间碎片指南,并于2018年发布了加强版。

然而,正如新研究所指出的那样,这些是指导方针,而非国际法规,并且没有具体说明应如何实施或控制太空垃圾的数量。

该研究认为,先进的技术和更周到的任务设计将降低航天器碎片失控重返大气层的速度,从而降低全球范围内的危险。它指出“不受控制的火箭体重新进入大气构成公共风险;解决方案是存在的,但每个发射国都必须采用相关标准"。

正如禁止破坏臭氧层的含氯氟烃化学品的协议所表明的那样,各国政府共同行动并非无例可循。

五年后,将是人类第一颗卫星发射升空70周年。如果到时能够通过一项得到所有联合国成员国批准的强化和强制性的国际空间碎片条约,那将是对这一事件的恰当庆祝。最终,所有国家都将从这样的协议中受益。

https://www.sciencealert.com/scientists-calculated-the-probability-of-falling-space-junk-killing-somebody


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