天文史上今天:首例人造卫星在轨相撞 卫星"同归于尽"

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来源:星空早知道

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2009年2月10日,人类历史上首次发生了两颗人造卫星相撞的事件。

太空中有记录的太空垃圾数量超过50万个 来源:wiki

2009年2月10日,人类历史上首次发生两颗人造卫星相撞的事件。

1957年人类开启航天时代以来,人类已经向太空发射了数以千计的各类航天器,在这一过程中,产生了大量的太空垃圾。

在地球轨道上,仅仅是被编号并进行跟踪的太空垃圾就有超过50万个。

因此很自然的,太空垃圾与航天器之间的碰撞并非完全不可能,历史上也确实发生过数次太空垃圾与航天器碰撞的事件,比如1996年法国“樱桃”(Cerise)电子情报卫星被太空垃圾撞击的事件等等。

然而,两颗完整的人造卫星之间发生碰撞,这还是头一次。

1996年,法国“樱桃”卫星被太空垃圾撞断桅杆示意图 来源:wiki

01

美俄卫星的相撞

2009年2月10日国际标准时间16:56,一颗美国商业卫星“铱星33号”(Iridium 33)与一颗俄罗斯军用卫星“宇宙-2251”(Cosmos-2251)在俄罗斯西伯利亚北冰洋沿岸的泰梅尔半岛上空大约789公里高度上相撞。

撞击发生时两颗卫星的相对速度高达每秒11.7公里,撞击的结果是两颗卫星“同归于尽”。

美国“铱星-33号” 来源:wiki

俄罗斯“宇宙-2251”卫星来源:wiki

宇宙-2251重950公斤,是一颗俄罗斯军用通讯卫星,于1993年6月16日发射升空。在这次撞击发生之前,早在1995年这颗卫星就已经失效,成为了不受控的太空垃圾。

美国的“铱星-33”属于大名鼎鼎的美国铱星公司,该卫星重量560公斤,属于铱星公司构建的66颗铱星组成的商业通讯网络中的一颗,于1997年发射升空,撞击发生时尚处于工作状态。

02

撞击后果

1999年2月10日,人类历史上首次卫星相撞事件发生位置示意图 来源:wiki

根据美国宇航局的分析,这次卫星意外相撞事件产生了至少1000个直径大于10厘米的碎片,而更小的碎片还要多得多。截止2011年7月份,美国太空监视网络已经测算了此次事件中产生的超过2000块单独的碎片并对其进行编号和跟踪。

不过,随着这些碎片轨道高度逐渐衰减,在随后的几年时间里,其中的大部分碎片都会逐渐坠入地球大气层被销毁。截止2014年年初的数据,该次事件中产生的较大碎片中已经有将近1/4的碎片坠入了地球大气层。

撞击发生20分钟之后碎片的分布情况 来源:wiki

撞击发生50分钟之后碎片的分布情况 来源:wiki

尽管轨道参数有差异,但这些太空碎片对在轨运行的完好航天器仍然构成了一定威胁。

比如在2012年3月24日,由于地面监测到一片属于原来“宇宙-2251”卫星的碎片正飞向国际空间站,于是国际空间站立即启动紧急避险方案,六位当时正在空间站上值班的宇航员马上被分别疏散到两艘与空间站对接的“联盟”号飞船上,以便在不测发生时随时撤离,好在最后有惊无险。

03

如何避免?

要想避免碰撞,首先在于及时向卫星拥有人发出预警信息,并由后者指令卫星做出规避机动。

但是这样做也有诸多顾虑,比如这样可能加速消耗卫星燃料储备,从而缩短卫星工作寿命,再有这种机动也有可能影响卫星所承担的工作。

以铱星公司为例,一旦有太空垃圾可能飞到某个铱星附近,最近距离预计会小于5公里时,相关监视机构就会向铱星公司发出规避预警。

但是这样的预警铱星公司每周要接到超过400次,如果每次都做出规避机动,代价可想而知。实际上,真正发生碰撞的概率是非常低的,但也并非为零,所以这就是一种权衡和评估的问题。

撞击发生后铱星33号主要碎片的地面监视画面 来源:wiki

当然,这些事件也促使我们思考,该如何减少太空垃圾的数量和密度。

我想应该从两个方面去考虑:首先是如何尽量少产生新的太空垃圾,这方面就需要国际社会进行立法规范,比如卫星报废前的强制离轨,以及禁止动能反卫星武器实验等等;

而对于已经存在的太空垃圾,也应该通过国际合作,开展清理行动,进而大大降低未来航天器遭受破坏的危险。

  不同轨道高度上太空垃圾的分布密度,可以看到在接近800公里的高度上铱星33-宇宙2251卫星相撞产生的大量太空垃圾造成的显著影响   

来源:新浪                                                          时间:2018年02月10日

两卫星运行轨道示意图

太空首次“车祸”美俄卫星迎面撞 地点位于西伯利亚上空 对国际空间站造成威胁可能影响部分中国卫星

北京时间9时12分,美国宇航局(NASA)称,美国一颗通信卫星与一颗俄罗斯已报废的卫星在太空中相撞。

由于相撞产生了大量太空垃圾,可能会对其他卫星和国际空间站造成威胁。

NASA表示,这是人类太空史上首次发生两颗大型卫星相撞事件。具体时间是在美国东部时间10日上午11时55分,地点位于西伯利亚上空约805公里。

发生相撞的分别是美国1997年发射的一颗铱星,以及俄罗斯1993年发射的一颗卫星,据悉,俄罗斯的这颗卫星目前已经不再工作。

位于美国休斯敦约翰逊太空中心负责研究轨道残骸的专家马克·马特尼说,俄罗斯的卫星首先失去了控制,并脱离了原先的轨道。

马特尼说:“我们知道这种相撞事故迟早会发生的。我们没有‘太空交通管制员’,因此谁也不知道你迎面会碰上什么。”

美国国防部空间监视网观察到此次太空事故,随后对两个大型碎片云进行跟踪,但至少需要几周时间才能确定这些已知碎片云的真正数量级。

NASA表示,此前共发生过几起太空物体在轨道上相撞的事件,但都是火箭的部分零件或小卫星,造成的影响很小。

最新进展

  为避开残骸空间站可能变轨

目前,美国宇航局轨道碎片专家正在评估碎片可能对国际空间站构成的威胁。

NASA发言人耶姆布里克今日说,国际空间站的轨道在相撞事故地点下方270英里(434公里),暂时对空间站以及其中3名宇航员的威胁较低。但卫星残骸在不断扩散,可能迫使空间站变轨,以避开残骸。

他说,残骸最终将飘得到处都是,并将降低轨道。如果需要的话,国际空间站有变轨的能力。

耶姆布里克透露,此前国际空间站为避开太空垃圾已经变轨十多次。

 附近卫星群最可能受到波及

NASA官员也同时关注与相撞卫星轨道接近的20颗NASA卫星,其他轨道接近的商业卫星也受到了威胁。

专家称,距地705公里轨道运行的美国宇航局“地球观测系统”卫星群是最有可能受波及的对象,必须密切关注。

对将于2月22日发射的“发现号”航天飞机,美国也会对发射时间进行重新评估。

 专家正监控碎片图片两天后获得

负责监控太空碎片的专家迈克尔·凯利说:“大约12个小时前,我们已经确定的碎片数量已经超过了600块。我们可能需要两天时间才能得到立体图片,届时才能看到这些碎片的详细情况。”

专家称,要想得到碎片的精确数量可能还需要一段时间,因为区分出它们来非常困难,它们之间的距离很近。但是再过两天,我们就能得到更加详细的资料和图片。

美国太空监控网络大约追踪18000多块太空物体,包括卫星和直径120厘米以上的碎片,以确定哪些太空物体对载人太空船有威胁。

 回应

  美卫星公司:事故致卫星服务部分中断

美国铱卫星公司今日证实,其运营的一颗卫星因10日与一颗报废的俄罗斯卫星发生碰撞遭到破坏,这场事故导致卫星服务部分中断。

这家总部设于马里兰州贝塞斯达的卫星公司将此次太空事故称之为“一次几率非常小的事件”,并表示正采取紧急措施以将服务受限程度降至最低。

铱卫星公司负责运营绕地球低轨道运行的66颗卫星,向全球提供移动语音和数据通信服务。

这家公司说,它的系统仍保持健康状态,13日将实施一项“网络解决方案”。声明称:“在未来30天内,铱卫星公司会将其运营的其中一颗在轨备用卫星迁入星群网络,以永久性替换这颗受损的卫星。”

 俄罗斯官方尚未正式回应

目前,俄罗斯官方尚未就此事做出正式回应。

俄罗斯媒体也对此事故进行了报道,但没有特别说法,只是此次相撞的卫星已有约10年没有工作了。

最新消息:俄罗斯方面已证实相撞一事

专家解读

  可能影响中国部分卫星

针对刚刚发生的卫星相撞事件,中国科学院空间科学与应用研究中心著名空间技术专家潘厚任上午分析称,这次相撞的俄罗斯卫星是一颗报废的卫星,实际上就已经是太空垃圾了,两星相撞几率还是比较大的。

潘厚任说,与两星相撞的轨道比较接近的有中国位于太阳同步轨道的遥感卫星和风云气象卫星,两星相撞造成更小更多的太空垃圾,很可能会对我国这部分卫星造成较大的影响。

潘厚任介绍说,从1957年10月4日第一颗人造卫星发射升空至今,全世界各国总共发射了6000颗左右的卫星,其中大多数卫星都已经变成太空垃圾。已废弃的卫星成为人为的太空垃圾,加上流星体等天然的太空垃圾,对卫星构成了一定的危险。

为了防止卫星遭撞击,保障卫星自身的安全,各国也会采用厚一些的挡板,主要是为了防止体积小的太空垃圾的撞击,大的太空垃圾难防,被撞上严重的时候也要完全毁灭的。

潘厚任表示,为了保障我国航天员的安全,我国在发射卫星的时候,都会提前预报流星密度,避开在有流星雨的时候发射。

本版文/记者刘晓雪 陶韵西 实习生林晨音

 附近同轨卫星受影响

 1.失控

俄罗斯的卫星失去了控制,脱离了原先的轨道。

2.相撞

俄卫星与美卫星铱33相撞,太空中腾起两大团碎片云。

 相撞主角

 ●美国铱33卫星1997年发射

重560公斤

●俄罗斯宇宙2251卫星1993年发射

  重900公斤

来源:搜狐                                                          时间:2009年02月12日

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