人类与太空垃圾之间的斗争永无止境,因为这些垃圾实在太多了。而且它们“繁衍”速度超级快,并且时常“精神错乱”,破坏力还特别大。现在已经把国际空间站搞得伤痕累累了。
为了和太空垃圾作斗争,科学家也是呕心沥血,日夜不休的研究高能“收妖器”。最近,NASA 研发了一个,它叫太空碎片传感器(Space Debris Sensor)。
这家伙能干嘛呢?NASA 是想用它来确定绕地球飞的微碎片的轨道,这样的话就能扒出这些微碎片到底来自何方了。它还能帮科学家大概算出大于 1 毫米且小于 10 厘米的微碎片数量。
好莱坞大片《地心引力》曾经描绘过太空垃圾可能造成的最糟糕情形
NASA 把这个传感器送到国际空间站,传感器搭载的是 SpaceX 的龙飞船(Dragon)。北京时间 12 月 17 日 20:30 PM,SpaceX 二手龙飞船与国际空间站顺利实现自动对接。这是 SpaceX 17年第 4 次为 NASA 提供国际空间站补给运输。
这些太空垃圾比牛毛还多,大小不等。现在,美国空军已经在利用地面雷达持续追踪约 2.3 万个比棒球大的空间碎片。
美国空军的目的是为了避免太空交通事故,我们都知道太空轨道上运行着很多人造卫星,如果它们与太空垃圾相撞,后果不堪设想。所以追踪这些太空垃圾能有效避免“撞车”事件。
但是,人类对那些更小的太空垃圾却把握不太好。所以就研发了 SDS 传感器。SDS 就是专门用来研究这些微碎片的。
自上世纪 50 年代开始进军宇宙以来,人类已经发射了 4千多次航天运载火箭。据不完全统计,太空中现有直径大于 10 厘米的碎片 9 千多个,大于 1.2 厘米的有数十万个,而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒可能数以百万计。
千万不要小看这些太空垃圾,由于飞行速度极快(6~7公里/秒),它们都蕴藏着巨大的杀伤力,一块 10 克重的太空垃圾撞上卫星,相当于两辆小汽车以 100 公里的时速迎面相撞—— 卫星会在瞬间被打穿或击毁!试想,如果撞上的是载人宇宙飞船……
这些微碎片时刻威胁着国际空间站的生命,如果被直径超过 1 厘米的太空碎片击中,可能会穿透空间站的船员舱,如果被直径超过 10 厘米的太空碎片击中,可能会击毁空间站。
在国际空间站的一扇窗户上发现的一块7毫米宽的小碎片
以前 NASA 曾通过检查返回地球的航天飞机的窗户和散热器,来估测微碎片的大小。因为这些微碎片冲撞航天飞机会产生凹痕。但是这个方法得到的信息太有限,效率还很低。
微型碎片的精细影像
SO SDS 就显得很重要了。SDS 上有一个 1 平方米的探测器,上面包含一层嵌入在细线网中的薄薄的传感器。当微碎片撞击到 SDS 的表面时,撞击力会破坏细线网,破环程度自然和微碎片的大小有关。
这种破坏并不可惜,因为这正是科学家想要的,科学家通过分析破环程度来摸清微碎片的速度和轨迹。同时传感器后面的背板会测量撞击的强度,从而帮助科学家估计微碎片的密度。
这些数据很重要的,它们可以帮科学家确定这些微碎片的轨道,这样就能揪出这些家伙到底哪来的了。知道轨迹就能知道来自哪?是的!因为来自不同物体的微碎片运行轨迹是不同的。
比如,如果微碎片的运行轨迹是椭圆形,这就意味着它来自于一颗天然的微流星体。再比如,如果轨迹是圆形的,就说明它可能是从一颗人造卫星上掉下来的。
SDS 还会帮助科学家对微碎片数量进行精确估计,更好地预测大于 1 毫米且小于 10 厘米的微碎片的数量。虽然 SDS 还不能收了这些妖精,但是知己知彼,才能百战不殆嘛!