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，原定于11月5日的返回任务推迟。这些空间碎片从何而来，危害多大，人类又有哪些应对技术？全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩进行了解答，同时相关补充材料也披露了中国在保障航天员安全方面已做好应急预案。
神舟二十号因碎片撞击推迟返回
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。
空间碎片的来源
空间碎片由人类航天活动直接产生或间接衍生。全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍，废弃航天器及相关部件是空间碎片最主要、最直接的来源，占比超过40%，包括退役卫星、火箭残骸、航天器解体残骸等。其次是航天活动中的操作废弃物，这类碎片多为航天任务执行过程中有意或无意丢弃的物品，尺寸虽小但数量庞大，包括功能性抛弃物如卫星分离时的固定螺栓等，以及微小脱落物如航天器表面老化脱落的涂层碎片等。另一类是航天器碰撞与爆炸产生的次生碎片，历史上曾发生卫星与碎片、卫星与卫星的主动碰撞，产生连锁反应，一次碰撞或爆炸产生的新碎片会继续撞击其他航天器，形成“碎片雪崩”，导致轨道碎片密度呈指数级增长。
空间碎片的巨大危害
别小看空间碎片的威力。庞之浩表示，即使是直径小于1厘米的空间微小碎片，凭借极高速度带来的巨大动能，也能对航天器造成致命损伤。空间碎片运动速度普遍为每秒7至10公里，高速撞击会产生极端破坏效果。毫米级碎片会划伤航天器舷窗、太阳翼，导致透光率下降或供电效率受损；厘米级碎片可直接穿透航天器外壳，击穿燃料箱、管线等关键部件，引发泄漏或爆炸，即使未完全穿透，撞击产生的冲击波也可能震坏内部精密仪器，导致导航、通信等系统失灵。当低地球轨道碎片密度达到临界值时，可能形成“多米诺骨牌效应”，最终在轨道上形成一层“碎片云”，阻断人类进入太空或使用卫星的通道。对于太空行走的航天员来说，哪怕是直径0.1毫米的超细碎片，也可能穿透航天服防护层造成受伤，若航天器被碎片撞击失压，舱内航天员生命安全也将受威胁。
应对空间碎片撞击风险的技术
人类一直在探索空间碎片的应对办法。庞之浩称，目前预报空间碎片撞击风险主要依靠监测技术和数据分析模型，处理风险则通过主动规避、被动防护以及碎片清除等多种手段相结合。预报技术主要有光学观测技术，利用望远镜和相机捕捉碎片反射的太阳光，适用于高轨道碎片探测，高精度光学系统结合图像处理技术可分辨直径10微米以上微小碎片；还有雷达监测技术，通过发射电磁波并接收反射信号探测碎片位置和速度，具有全天候、远距离探测能力，高分辨率雷达系统可提供厘米级探测精度。近年来一些新技术不断涌现，如激光雷达技术可提供高时间分辨率，实时更新碎片位置，结合自适应光学技术可克服大气干扰；多传感器融合技术可整合多种数据，形成互补监测网络，提高碎片识别和跟踪准确性；碰撞概率分析技术可结合轨道误差模型，合理设置概率阈值，减少虚警率，提高航天器规避效率。处理风险方面，对于尺寸超过10厘米的较大空间碎片，航天器倾向于主动实施轨道规避；面对小型、微型空间碎片，航天器主要采用被动防护手段。科学家还在探索激光烧蚀、太空拖网、机械臂捕获等碎片清除技术，现代航天器在设计上也贯彻空间碎片防控理念，采用防爆燃料贮箱、减少外露部件，从源头上减少空间碎片产生。
中国应对碎片撞击的充分准备
据相关补充材料，此次神舟二十号被撞击事件提醒人们地球轨道空间正变得越来越拥挤。目前可追踪的十厘米以上碎片约有三万个，更小碎片难以计数，估计数量超过一亿个。国际空间站的太阳能板曾多次被击穿。近年来此类事件增多，主要因星链卫星发射密集，发射过程中散落的零件等积累成问题。有人提出用激光清除太空垃圾，但因空间站雷达难发现过小垃圾、激光耗能大且可能增加碰撞风险等原因行不通。中国选择增强航天器自身防护能力，神舟二十一号已在轨道上待命，神舟二十二号在地面随时可发射，长征二号F火箭停在发射台上，最快八天半就能把航天员接回来，这是全球最快的载人应急响应能力。空间站准备了够六个人用上半年的生活物资，休息位置足够，飞船关键系统全部有备份，即使返回舱受损伤也能留在轨道等待救援飞船对接。
以上文章由 AI 总结生成
