墜落地球的太空垃圾如何幫助對抗軌道碎片
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后來，在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的地球的太對抗一些太空垃圾塊被確認為SpaceX的Crew-1國際空間站任務的殘留物，該任務于2020年11月發(fā)射，空垃西安外圍（外圍上門）外圍女預約（電話微信189-4469-7302）一二線城市快速預約，90分鐘可以到達2021 5月返回地球。圾何（圖片來源：Brad Tucker，幫助作者提供）
（神秘的軌道地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（By Leonard David）：人們在地球上發(fā)現(xiàn)了越來越多的太空垃圾碎片。多年來，碎片一些從墜落的墜落火箭體和航天器中回收的殘骸被拖到研究設施進行了仔細檢查。
對這些太空碎片的地球的太對抗近距離觀察有助于對熾熱和破壞性再入過程的研究。
例如，空垃科學家們正在努力推進設計替代方案，圾何使即將到來的幫助太空硬件在穿過地球大氣層的過程中更充分地解體——用該領域的說法，這是軌道“設計消亡”。
拼圖塊
“當你把這些碎片拿回來的碎片時候，肯定會有一些有趣的墜落信息，”航空航天公司太空創(chuàng)新局的西安外圍（外圍上門）外圍女預約（電話微信189-4469-7302）一二線城市快速預約，90分鐘可以到達技術(shù)研究員、該非營利組織軌道和再入碎片研究中心（CORDS）的執(zhí)行主任馬龍·索格（Marlon Sorge）說。
Sorge告訴Space.com：“試圖理解再入過程非常像試圖拼湊拼圖，但你沒有大部分拼圖。”正在進行的工作可以幫助研究人員更好地了解即將到來的硬件在地球大氣層中急劇下降時所經(jīng)歷的情況。
Sorge指出，在某些情況下，一個很大的優(yōu)勢是了解硬件在發(fā)布前的樣子。加上碎片墜落的位置，研究人員可以重建硬件從軌道上墜落的軌跡。
1997年1月，德爾塔2號運載火箭第二級的主推進劑箱降落在德克薩斯州喬治敦附近。（圖片來源：NASA軌道碎片計劃辦公室）
在潛水中幸存
一片太空垃圾如何能在那次戲劇性的俯沖中幸存下來？當一塊碎片在飛往地球的途中經(jīng)歷高速加熱時，它內(nèi)部發(fā)生了什么樣的事情？
Sorge說：“當然，在設計上有一些明顯的禁忌，比如使用鈦。”。“我們有幾個球形（鈦）坦克從太空中掉了下來。除了有點臟，它們看起來就像是有人把它們放在了地上。”
索奇補充道，這一信息很明顯：不要使用會存活下來的材料。
CelesTrak網(wǎng)站的站長T.S.Kelso同意，從回收的太空垃圾中學習是一個加分項。CelesTrak是一個在線資源，有助于了解軌道環(huán)境以及如何安全和負責任地使用外層空間。
凱爾索說：“我們認為可能到達地面的東西與實際發(fā)生的事情是如何一致的，這似乎當然值得進行研究。”。
凱爾索說，拾取再入物體的碎片可以幫助衛(wèi)星設計師建造火箭和航天器，“這些火箭和航天器對地球表面附近或表面上的物體造成的風險較小”。
公眾意識
LeoLabs公司的高級技術(shù)人員達倫·麥克奈特（Darren McKnight）也為即將到來的碎片診斷增添了自己的聲音。該公司在全球范圍內(nèi)建造了雷達，以提供獨特的測量和數(shù)據(jù)產(chǎn)品，增強近地軌道的空間安全。
麥克奈特指出，有必要提高公眾對日益嚴重的碎片問題的認識。
麥克奈特說，“上升的東西最終必須下降”，“當它下降時，為了減少軌道碰撞風險，它會多次加速，對航空和地面人員造成致命的碰撞風險。”
McKnight說，地球軌道上的主動碎片清除（ADR）是非常必要的，但這并不是對上面每一大塊碎片的正確解決方案。
他說：“好消息是，航空和地面風險是‘一蹴而就’的，但軌道風險仍在繼續(xù)。通過受控再入的ADR比不受控再入的成本更高，因此，了解何時需要和何時不需要是至關(guān)重要的。”。
熱通量
瑞士洛桑理工學院（École Polytechnique Fédérale de Lausanne）的研究員亞歷山大·盧滕（Alexandre Looten）也一直在研究軌道碎片的情況。
Looten指出，研究人員需要了解許多參數(shù)，才能充分掌握導致有人在地球上發(fā)現(xiàn)太空垃圾的條件。這些參數(shù)包括物體的初始質(zhì)量、絕熱保護的性質(zhì)、軌道速度、再入飛行路徑角和破裂順序等。
Looten說：“從所有這些案例中可以清楚地看到，碳纖維增強塑料（CFRP）包裹物通常仍然緊密地附著在一起，盡管基體部分主要已經(jīng)熱解。”。
熱解是指通過加熱使材料分解。Looten告訴space.com，只有進入太空垃圾的頂部碳纖維層會發(fā)生分層和剝落，這一過程中，由于撞擊或應力，材料碎片會從物體中排出。
Looten說：“這清楚地表明，破壞性再入的大部分進入熱通量被基質(zhì)吸收或偏轉(zhuǎn)，這些層退化過程充當了燒蝕熱屏蔽。”。
他補充道：“因此，在通過等離子風洞試驗和更具體的材料試驗對碳纖維增強塑料熱燒蝕過程進行了幾次研究之后，社區(qū)已經(jīng)確定了影響這一過程的關(guān)鍵行為和主要材料參數(shù)。”。“這些參數(shù)現(xiàn)在被用于創(chuàng)建和改進用于再入傷亡風險評估的特定復合材料消亡模型。”
Looten正在研究最大化“復合材料結(jié)構(gòu)終止”——選擇特定的材料組合，以允許航天器外部面板在再入時完全快速分離和消亡。
行動號召
與此同時，一封國際公開信呼吁主要航天機構(gòu)減少火箭體和其他空間物體失控再入的風險。
去年晚些時候，外層空間研究所（OSI）發(fā)布了“關(guān)于受控再入?yún)f(xié)議的多邊談判”的行動呼吁。OSI總部位于溫哥華的不列顛哥倫比亞大學。
這封發(fā)給世界各地航天機構(gòu)領導人的信中寫道：“太空物體的失控再入給世界各地的人類帶來了巨大的、累積的、快速增長的風險。失控的火箭體尤其令人擔憂。”。
信中寫道：“我們呼吁你們的機構(gòu)與你們國家的外交部合作，就受控再入?yún)f(xié)議啟動多邊談判，從火箭體開始。認識到此類談判需要時間，我們進一步呼吁你們每個國家單方面承諾建立國家受控再入制度。”。
雖然這封信重點關(guān)注了失控的火箭體再入造成的傷亡風險，但它也表明了一個事實，即失控的衛(wèi)星再入是一個令人擔憂的問題，“如果數(shù)萬顆中型到大型衛(wèi)星被送入軌道，最終可能會主導傷亡風險。”
OSI公開信建議建立一種再入體制，首先從火箭體開始，然后擴展到衛(wèi)星，以減少所有不受控制的再入風險。
信中總結(jié)道：“僅僅希望不受控制的再次入境不會造成傷害，這是一種不可持續(xù)的戰(zhàn)略。有了領導、合作和全球善意，這些可預防的、因此也是不必要的危險可以大大減少。”。
需要提前規(guī)劃
航天公司的Sorge認為，有關(guān)再入物體的政策制定和風險評估正在進行中。
索奇說：“我們正在努力追趕，試圖弄清楚‘這一切意味著什么？’和‘我們需要做什么才能不讓事情變得更糟？’”。
從索格的觀點來看，太空界提前考慮碎片是至關(guān)重要的。
Sorge說：“我們在過去有點優(yōu)雅，因為沒有那么多的交通。但現(xiàn)在我們已經(jīng)到了不一定是這樣的地步。”。“我們需要事先考慮碎片的后果，而不是事后考慮。”