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空間碎片成航天隱患,中國如何筑牢航天器“防護盾”?

   時間:2025-11-20 05:38:35 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

近日,神舟二十號航天員乘組搭乘神舟二十一號載人飛船返回東風著陸場,這是中國航天員首次通過“換乘”方式平安歸來。然而,原計劃于11月5日返回的乘組,因載人飛船疑似遭空間微小碎片撞擊,返回艙舷窗玻璃出現細微裂紋,不得不推遲返回日期。這一事件再次引發了公眾對空間碎片問題的關注。

空間微小碎片的危害不容小覷。龐之浩指出,即使直徑小于1厘米的碎片,由于高速運動帶來的巨大動能,也能對航天器造成致命損傷。毫米級碎片可能劃傷航天器舷窗、太陽翼,影響透光率和供電效率;厘米級碎片則可能穿透航天器外殼,擊穿燃料箱、管線等關鍵部件,引發泄漏或爆炸。當低地球軌道的空間碎片密度達到臨界值時,一次撞擊可能引發更多撞擊,形成“碎片云”,對太空活動造成長期災難性影響。

對于航天員而言,太空行走時幾乎無法防護微小碎片。即使是0.1毫米的超細碎片,也可能穿透航天服防護層,造成傷害。若航天器因碎片撞擊失壓,艙內航天員的生命安全將受到直接威脅。因此,如何降低空間碎片撞擊風險,成為航天領域亟待解決的問題。

龐之浩表示,目前預報空間碎片撞擊風險主要依靠監測技術和數據分析模型。光學觀測技術利用望遠鏡和相機捕捉碎片反射的太陽光,適用于高軌道碎片探測;雷達監測技術則通過發射電磁波并接收反射信號,探測空間碎片的位置和速度,具有全天候、遠距離探測能力。激光雷達技術等新技術也正陸續投入使用,為空間碎片監測提供更精準的數據支持。

在處理空間碎片撞擊風險方面,龐之浩介紹,航天器可以采用主動規避、被動防護以及碎片清除等多種手段。對于尺寸較大的碎片,航天器一般采用軌道規避方式;對于難以觀測的小型、微型碎片,則主要采用被動防護手段,如安裝防護裝置。截至目前,中國航天員已在空間站外部進行了八次左右的空間碎片防護裝置安裝工作,為天和核心艙和問天、夢天實驗艙外部的重要管路、元件和設施設備提供了有效防護。

一些國家正在研究碎片清除技術,如激光燒蝕、太空拖網、機械臂捕獲等。同時,航天器設計優化技術也充分貫徹空間碎片防控理念,通過優化結構、采用防爆燃料貯箱等措施,從源頭上減少空間碎片產生。航天器退役后,還可以采用自動變軌或在其他航天器輔助下前往“墓地”軌道,以減少對在軌航天器的潛在威脅。

 
 
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