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印度反卫星试验产生大量空间碎片,威胁国际空间站运行

2019-12-01

空间碎片研究 2019年2期
关键词:微星罗格空间站

3月27日,印度军方成功试射反卫星导弹。这次试验使用的是PDV-2型导弹,所拦截的是印1月份发射的 “微星”R卫星,拦截高度为280km,试验代号 “沙克提任务”,由印度国防研究与发展组织负责,从发射到命中目标仅用3min。这次反卫星试验中到底制造了多少空间碎片?据 “商业内幕”网站报道,分析图形公司(AGI)是一家模拟近地轨道空间环境的软件工程公司,它对该事件进行了计算模拟。模拟表明此次试验产生了大约6500个比铅笔橡皮擦大的空间碎片,而且有些碎片的轨道高度还在上升。

“微星”R卫星于2019年1月24日发射,质量为740kg,这是一颗相当大的卫星。”该公司负责工程的副总裁汤姆·约翰逊说, “模拟做出了保守的假设,例如模拟了向下碰撞 “以让碎片尽量少”。计算假设碰撞发生在282km的高度 (“微星”R的最后已知高度),导弹和卫星以约10km/s的相对速度相撞。虽然该模型估计微小碎片的数量超过6000个,但约翰逊说 “实际上,我们无法追踪那些小的碎片,因此可追踪物体的数量会明显减少。”

通常而言,航天器在被摧毁时越接近地球,它的碎片就会越快地重返大气层并烧毁。这颗卫星低于国际空间站400km的轨道高度 (天宫二号大致也在这个高度),然而这次测试大约比美国在2008年摧毁其一颗报废卫星的高度高出64km。但是,基于模拟,这次反卫星试验似乎已将一些碎片推升到更高轨道上。根据AGI公司的研究,至少有12块飞到了1000km以上的高度,而这意味着某些碎片的留轨时间将远远超过印度给出的估计。

AGI公司资深天体动力学分析师奥尔特罗格在第35届美国航天大会上说,有一块碎片出现在了2222km的高度上,几乎是印反卫试验拦截高度的8倍。他说,这块碎片以及轨道高度很高的其它碎片的留轨时间将远超印度国防研究与发展组织最近预测的45天。很多碎片已在头一两天再入,另有相当数量的碎片会在随后一两个月内再入,“但部分碎片会留轨长达一两年时间”。

试验两天过后,美国空军曾表示其正在跟踪所产生的250块碎片。4月1日,NASA局长布莱登斯坦谴责试验增加了国际空间站的风险,称印度的反卫试验形成了60块NASA自己就能跟踪到的轨道碎片,其中24块的轨道远地点超过了国际空间站所在轨道高度,给天上宇航员和低轨运行工作造成这种风险是不可接受的。

AGI公司的数据显示,在与本次试验所产生碎片的飞行路径相交的风险最大的25颗卫星中有多颗俄罗斯 “老人星”遥感卫星和由商业厂家行星公司 (Planet)运营的 “天鸽”卫星。ESA去年8月发射的 “风神”测风卫星也在这25颗风险最大的卫星之列。奥尔特罗格说,AGI这一清单是基于 “碎片迎向卫星质心的风险”给出的。他说,这一风险与同卫星相撞的风险并不完全相同,因为发生撞击的概率还取决于卫星和碎片的尺寸大小。

AGI公司称,轨道高度约410km的国际空间站是受这些碎片撞击风险最大的60个航天器之一。奥尔特罗格说: “这些高远地点碎片正在穿越其上方的卫星,包括国际空间站。”他说:“尽管数量并不是很多,但这些碎片在留轨期间确实让其它航天器处于危险境地。”

(本刊综合 《航天新闻》网站、 《太空》网站、《空天大视野》公众号内容)

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