上海
据中国载人航天工程办公室消息，神舟二十号载人飞船疑似遭空间微小碎片撞击，正在进行影响分析和风险评估。为确保航天员生命健康安全和任务圆满成功，经研究决定，原计划11月5日实施的神舟二十号返回任务将推迟进行。
消息一出，空间微小碎片引发广泛关注。什么是空间微小碎片？它有多大的破坏力？解放日报记者专访了中国科学院上海天文台光学天文技术研究室研究员唐正宏、上海市宇航学会资深航天科普专家陶建中。
【相对速度可以达到每秒10公里以上】
空间碎片，也被称为太空垃圾，是指人类空间活动的产物。它包括完成任务的火箭箭体和卫星本体、火箭喷射物、在执行航天任务过程中的抛弃物、空间物体碰撞产生的碎块等，是空间环境的主要污染源。一般把尺寸小于10厘米的空间碎片称为空间微小碎片。
空间碎片在36000公里高度的地球静止轨道上一般以每秒3公里的速度运动，而在300-450公里高度的近地轨道上则以每秒7-8公里的速度运动，当运动方向不同的两个近地轨道上的物体碰撞时，二者之间的相对速度可以达到每秒10公里以上，因此具有巨大的破坏力。空间碎片若与运作中的人造卫星、载人飞船或空间站相撞，会危及到设备甚至宇航员的生命。
“据计算，数毫米大小的空间碎片撞击就有可能使航天器无法继续工作，而一块直径为10厘米的空间碎片撞击则有可能将航天器完全摧毁。”唐正宏说。
1983年，美国航天飞机“挑战者号”与一块直径0.2毫米的涂料剥离物相撞，导致舷窗受损，只好停止飞行。苏联的“礼炮—7”号轨道站多次被此类“尘埃”损坏。1986年，欧洲“阿丽亚娜”号火箭进入轨道后不久便爆炸，产生了大量空间碎片，此后这些残骸击毁了两颗日本通信卫星。1991年9月15日，美国发射的“发现者”号航天飞机差一点与苏联的火箭残骸相撞，当时两者仅仅相距2.74千米，幸亏地球上的指挥系统及时发来警告信号，这才幸免于难。
空间碎片因此成为备受关注的国际问题。
【对于空间微小碎片目前只能加强防护】
“对于10厘米以上的空间碎片，现在美国、俄罗斯、欧空局、中国都有能力跟踪观测，可以主动采取措施避开它们。”陶建中说，比如中国空间站根据轨道预报已经两次主动规避了马斯克的星链卫星。
但对于10厘米以下特别是毫米级的空间微小碎片，由于光学望远镜和无线电雷达探测能力有限，还不能完全探测到它们。目前1-10厘米的空间微小碎片有5万颗左右，而1厘米以下的更多，大约为1.3亿颗。
“对于空间微小碎片，目前我们只能加强防护。载人飞船一旦被空间微小碎片撞击了，需要进行风险评估和安全性分析，尤其是返回舱，它再入大气层时迎风面会因摩擦快速升温，必须确保其安全。”陶建中介绍。
唐正宏认为，神舟二十号载人飞船虽疑似遭到空间微小碎片撞击，但由于碎片质量小，它的冲量相对也小，其受损程度应该在可控范围，不会有太大危险。
【空间微小碎片主要集中在低轨道】
早在2020年，中国科学院上海天文台研制了国内首台免圆顶空间碎片观测望远镜，可用于高轨道（距地球36000公里）空间碎片的覆盖性扫描，为在轨工作的卫星提供碰撞预警。
“高轨道的卫星和火箭残骸一般体积都很大，也没有发生过爆炸解体事件，因此空间碎片大都是50厘米甚至更大的尺寸，很少有10厘米以下的微小碎片。”唐正宏介绍。
由于大航天时代需要的低轨道（距离地球三四百公里）卫星越来越多，碰撞的概率也就提高了，且这类卫星体积小、寿命短，目前10厘米以下的空间微小碎片主要集中在低轨道。
对于低轨道空间微小碎片的监测，还有什么良策吗？
“一方面，科研人员正努力用更大口径的光学望远镜、更大功率的雷达来提升监测性能。另一方面，我们上海天文台也在开展技术探索，利用新的光电手段，争取探测到更多、更小的低轨空间微小碎片。”唐正宏说。
陶建中建议，由于中国空间站处于较低轨道，对于较大空间碎片要加强监控适时规避，对航天器重要部位要加强防护尽可能降低微小碎片撞击带来的损失，一旦发现碰撞及时评估并采取应对措施。
原标题：《载人飞船疑似遭空间微小碎片撞击，这种碎片有多大破坏力？》
题图来源：上观题图
来源：作者：解放日报 黄海华
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