作者:倪思洁 来源:中国科学报 发布时间:2017/3/9 23:24:15
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四位院士委员谈空间碎片危机的预防与应对
中国正担起空间碎片处理的航天大国责任

包为民

周建平

叶培建

姜杰

今年3月3日,就在全国政协会议开幕会的当天,中国航天科工集团在酒泉卫星发射中心,成功发射了新技术试验卫星“天鲲一号”,这颗卫星拥有一个新技能——观测空间碎片。

近年来,随着人类空间探索活动增多,太空中由于人类活动造成的空间碎片也日渐增多。这些空间碎片分布在太阳同步轨道、地球同步轨道、近地轨道等轨道上,已经成为卫星、飞船、空间站等在轨安全运行的一大威胁。

由空间碎片带来的安全问题,引起了多位来自航天领域的政协委员的关注。

重要航天器都有防撞措施

“全世界已经对10厘米及更大的空间碎片进行了观测编目,现在有18000到20000个。”全国政协委员、中国科学院院士、中国航天科技集团公司科技委主任包为民在接受《中国科学报》记者采访时说。

空间碎片研究领域,一直流行着一个“雪崩效应”的预测。该预测认为,当空间碎片达到临界密度时,两个碎片相撞将会引发恶性连锁碰撞反应。“如果发生雪崩效应,人类就无法再进出太空了。”包为民说。

面对现存空间碎片带来的安全问题,我国载人航天领域的航天器一般会从设计层面加以防护。

“长期飞行的飞行器,比方说天宫一号、天宫二号、未来空间站等,都有防空间碎片撞击的防护措施,在被不太大的空间碎片撞击时,飞行器可以避免出现密封舱失压等问题。”全国政协委员、中国工程院院士、中国载人航天工程总设计师周建平告诉记者。

与此同时,我国对空间碎片的监测工作也在运行之中。“对10厘米以上的大碎片,我们监测到之后会预警并采取避让措施。”全国政协委员、中国科学院院士、嫦娥系列各型号总指挥、总设计师顾问叶培建说。

包为民表示,我国每次进行重要发射任务前,都必须听取空间碎片预报。

已开展试验模拟抓取碎片

除了自我保护外,作为《外空公约》的签署国,我国已经承诺控制和减少空间碎片,并不停尝试突破空间碎片清理技术。

“从很多年前,我们就要求运载火箭在将卫星送入轨道后,必须进行钝化处理,利用剩余的推进剂,推动火箭调整轨道,尽快陨落并在大气层中烧毁,一定不能让它在太空中爆炸后产生碎片。”全国政协委员、长征三号甲系列运载火箭总设计师姜杰告诉《中国科学报》记者。

去年,长征七号发射后的一个月里,国内外就有一些天文爱好者观察到了长征七号第二级火箭坠落大气层烧毁的情况。

“我们在设计所有飞行器时,都要考虑其生命周期,以及到达生命尽头之后怎么离轨的问题。”叶培建说。

此外,我国也已经开始尝试做空间碎片清除工作。去年,长征七号搭载“遨龙一号”首飞成功,“遨龙一号”可以模拟在太空抓取废弃卫星和其他大块碎片,并将其带到大气层进行烧毁。

“但直到目前,大家还没有找到廉价高效的清除手段。”包为民说,我们也在呼吁将空间碎片清除作为一个重大项目进行研究。

“十三五”有望设立航天法

当下,我国正在从航天大国迈向航天强国。2016年,我国共完成发射任务22次,2017年,我国宇航发射任务将再创历史新高,长征系列运载火箭宇航发射计划预计在28次,我国或将超越美国、俄罗斯,成为当年发射次数最多的国家。那么,我国该如何成担起在空间碎片方面的大国责任?

在包为民看来,发射次数多,并不意味着产生的碎片也会多。“我们在尽量减少空间碎片的产生。”包为民说。

周建平表示,目前,包括我国在内,各国都应该采取措施,避免在太空产生过多太空碎片,威胁在役航天器的安全;同时,应该研究如何处理失效的飞行器或者发射活动产生的碎片的问题;此外,轨道资源尤其是同步轨道资源很重要,各国应当共同协作,合理分配利用资源。

“空间是人类共同的活动场所,各国应该遵循和平利用的共识。”包为民说。

他认为,目前,之所以在国际层面难以形成航天活动“交规”,原因之一在于各国没有统一的航天法或空间法。“如今,我国的立法工作已列入国家立法工作计划并在抓紧推进中,有望在‘十三五’期间形成并颁布。”包为民说。

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