俄罗斯反卫星武器测试:发生了什么风险?

高山市Nanoverk新闻11月152021 美国官方宣布检测到近地球轨道上的危险新碎片场后天确认俄国在反卫星武器测试中销毁了一颗老卫星Wendy Whitman Cobb空间安全研究并解释何谓武器, 何以碎片制造成问题-未来也是问题

我们知道什么

俄罗斯发射反卫星测试 摧毁老卫星卫星拆散并制造数千片轨道碎片,大小不等,从小小小小点到几尺跨面碎片不等。空间垃圾会留在轨道上多年,有可能与其他卫星以及国际空间站相冲突空间站乘员在靠近碎片云时不得不原地待命
白红长飞弹显示
多枚反卫星武器从地面发射像美国ASM-135ASAT图片:Lorax通过维基媒体通讯CC BY-SA

反卫星武器是什么

反卫星武器常用称ASATs,指可暂时损耗或永久毁损轨道卫星的任何武器俄国刚测试的直升运动反卫星武器通常从地面或机翼发射卫星并高速运行摧毁卫星
类似武器类型,调用协同反卫星武器先发射入轨后改变方向从空间与目标卫星相碰撞
第三类型非动态反卫星武器使用激光等技术干扰卫星而不与卫星发生物理冲突
自1960年代以来空间机构一直在研发和测试反卫星武器迄今,美国、俄罗斯、中国和印度都展示了攻击轨道卫星的能力,支持GPS、通信和天气预报等服务
图像地球多条红线环绕
单个破损卫星碎片可快速扩散,从中图显示2007年毁损一个月后中国卫星碎片轨迹图像:NASA轨道碎片程序办公室

碎片问题何在

不论原因为何,空间残块都是一个严重问题
大片更容易跟踪避免,但小于4英寸(10厘米)很难跟踪小碎片仍可构成重大威胁空间残块常行超速17 000mph环游地球以这种速度,碎片可摧毁任何航天器或卫星相撞1980年代苏维埃卫星因疑似碎片攻击而分解
更令人担忧的是危险碎片对乘员空间任务构成2021年7月,国际空间站机器人臂中有一个碎片打中,损坏无需修复, 官员则称它为幸运打击-如果它攻击车站的另一部分,
空间碎片也是对地球人的重大威胁卫星通过GPS、通信和天气数据在全球经济中发挥重要作用此类服务如中断,经济代价将相当高。一项研究发现GPS故障可能耗损美国每日达10亿美元.
现时有千片空间垃圾环游地球有各种源像老火箭体、死卫星、以往碰撞和测试产生的碎片以及宇航员丢失项目问题-环境-是单个国家避免产生碎片或清理碎片的动机微乎其微
空间碎片量随时间推移才增加多年以来 科学家一直在警告 碰撞级联的可能性随着空间碎片量的增加相碰撞机率与其他卫星相撞 碎片也上升更多的碰撞可能使某些轨道完全无法使用而这可能需要数十年打出, 事件像俄国测试只会增加结果的可能性

现在怎么办

短期内,无法做多少事情来减缓空间碎片新云,但任何拥有空间内任何东西的人都高度戒备以避免它发生。
美国政府和商贸公司正在跟踪新碎片,国际空间站乘员被命令关闭某些模块,因为他们继续穿透碎片云新的碎片传播并跟踪碎片后,站控制器将更好地了解对机组员构成的危险。
从长远看专家推荐全球解决方案清除碎片其中包括采取措施首先预防碎片并清除已在空间的碎片数个政府组织和国际组织提出了预防新碎片的方法,但这些方法非正式,不具有法律约束力。
修复是一个更难挑战清除碎片技术尚未完全开发,但即使是还原,其部署也是一个敏感主体可用于清除空间垃圾件的同样技术也可以用于攻击卫星双重用途技术构成挑战,因为它可能引起猜疑,即各国正在碎片清除掩蔽下测试反卫星武器。
尽管困难重重,但国际日益认识到空间碎片是一个危险问题。民营公司财团最近创建了Net零空间包机以减少碎片,空间力量也在寻找方法来消除问题世界尚不完全理解俄国的行动,但这一事件警示人们减少地球轨道污染努力的重要性
来源:Wendy Whitman Cobb教授,美国空军高级空研学院战略安全研究
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