科技視野
作者:蔣巍
今年9月24日,美國已經報廢的“高層大氣研究衛星”(UARS)在失控狀態下墜入地球,10月23日,德國報廢衛星“倫琴”也墜入地球。人們不禁會問:最近廢棄衛星為何會屢屢失控?失控的衛星砸中人的概率是多少?太空垃圾對人會產生什麼威脅?
衛星為什麼會失控?
20世紀60年代以前,沒人聽說過太空墜落物,但是自1973年以來,每年有數百塊太空垃圾墜落地球。由於從1957年到現在人類發射了許多不同的航天器,而絕大多數航天器都已經到達報廢期,所以積累的太空碎片會越來越多。其實,人造航天器的碎片幾乎每時每刻都在向地球飛馳和墜毀,但由於大氣層的保護,很多碎片來不及墜落到地麵就被燃燒殆盡;有些變得很小,已經沒有多大威脅。大部分的碎片都墜落到了大洋裏,永遠不為人類所知。萬幸的是,迄今沒有大型的太空垃圾墜向地球,因此也尚未傷人。
目前有幾種控製航天器墜地威脅的方法:1、把退役航天器轉移至不妨礙其他航天器運行的軌道;2、將退役航天器引導墜入指定海域;3、體積較小的航天器可以任其自由墜落,在大氣層中完全燒毀。
那麼美國的這顆衛星為什麼會失控墜入地球?美國航天局通常引導廢棄衛星進入太空中的所謂“死亡軌道”或者墜入大海,但由於UARS燃料不足,地麵已無法對其進行引導。美國宇航局讓UARS墜落地球,希望衛星在進入大氣層過程中燃燒殆盡。衛星殘片後來在加拿大西部小鎮奧普托克斯墜地。
衛星撞地球其實和隕石墜入地球是一個道理,而墜入地球的隕石一般直徑超過1千米才會對地球構成威脅。失控衛星對地麵的主要威脅來自於體內的“硬骨頭”。大多數衛星被撕裂後經過在氣層摩擦,基本上都會在大氣層中被燒毀,很少會出現砸到地表的可能。而這次的衛星會落到地表上是因為它屬於大型衛星。
科學家能否預測殘骸落點?
目前,如果衛星失控,究竟會落在什麼地方是沒有辦法預測的。
以前,大的部件損毀是由人工控製的,雖然也很令人擔心,但是畢竟還有一定把握;而這次因為沒有主動刹車,也就是沒法控製在太空中軌道一點點地衰減,所以落點無法控製。因為,衛星重新進入地球的時間稍有變化就會造成墜落位置“謬以千裏”。
美國空軍可以用雷達追蹤UARS的運行軌跡,但是即便在進入大氣層之前兩小時,沿著1萬千米長的碎片運行軌跡,科學家對任何地方的碎片進行預報都會產生許多誤差。
落地衛星擊中人的概率是多少?
衛星失控的本身概率很小,即便失控了撞向地球,也不是所有衛星都有殘留物撞到地球上。即便殘留物撞到地球上,砸到人的概率也很小。科學家估計,衛星碎片砸到人的幾率約70億分之一。