中考地理复习资料：是悬在空中的灾难吗？

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                　　打破砂锅
       
       
                　　据中新社从莫斯科传来的消息，搭载有中国“萤火一号”的俄罗斯火星探测器“火卫-土壤”可能将在1月初坠落到地球表面。天降太空碎片再次引发人们热议，请关注——
       
       
                　　福布斯-土壤”探测器于11月9日凌晨从哈萨克斯坦境内拜科努尔航天发射场发射升空，其使命是从“火卫一”获取土壤样。运载火箭两级都运作正常，但是发动机未能点火，致使探测器无法完成变轨。按航天专家推测，“福布斯-土壤”如不能在两星期内变轨飞往火星，最终将坠回地球。探测器上承载的大量燃料成为关注重点，12吨有毒燃料有可能对地球造成威胁。
       
       
                　　太空漂浮几千万小于1厘米碎片
       
       
                　　随着人们太空活动的愈发频繁，航天事故、废弃卫星失控坠毁事件也屡见不鲜。逐渐累积的太空垃圾成为了太空中的定时炸弹，威胁着整个宇宙安全。
       
       
                　　太空碎片也称太空垃圾，是指一切无功能的，即不再能承担或恢复功能，或不再能够赋予其他功能的人造物体。太空碎片主要有末级运载火箭箭体、废弃的航天器、因航天器受撞击而分裂的碎片，甚至还有航天员遗弃的工具。碎片尺寸大到数米的箭体，小到用雷达和光学望远镜都探测不到的微粒。“到目前为止，已知尺度在10厘米以上的碎片大约22000个，1—10厘米的碎片大约50万，小于1厘米的碎片大约几千万个。一般而言，几毫米的碎片就可能对航天器产生致命的影响。”中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任、北京大学地球与空间科学学院教授焦维新说道。
       
       
                　　运行中的航天器，多是受地面控制的，为什么还会产生撞击?焦维新认为，影响卫星轨道的因素主要有两方面：一是大气层阻力，二是源于地球质量分布非球对称性。大气阻力会使卫星轨道高度逐渐衰减，而地球质量的非对称性则可改变卫星轨道的高度、轨道倾角、偏心率等多个参数。“轨道要素的变化是缓慢的，但如果卫星运行时间比较长，则轨道参数将发生相当大的变化，有可能与其他卫星的轨道交叉，产生碰撞。不过，这种概率是非常小的。”
               

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                　　主要是对航天器产生影响
       
       
                　　“火卫-土壤”可能坠落地球的推断，引起了人们的恐慌，人人都担心天降灾祸，虽然专家已经回应：即便其堕回地球，也将在大气层中烧毁，不会对地球带来危险。但太空垃圾仍然像悬在头顶的利器，令人担忧。北京天文馆馆长朱进说，太空垃圾主要是对航天器产生影响，只有特别大个的天空垃圾掉下来才会对人类产生影响。碎片对航天器的飞行产生的威胁比较大，但是大个的碎片一般都能观测到，可以采取改变航天器运行轨道来控制。“所以一般而言不会对人类安全造成影响。”
       
       
                　　焦维新也表示：目前而言，太空垃圾主要是对航天器产生影响，但是随着通讯、空间技术的日益发展，太空垃圾也将对人类生活产生间接影响。因为现在无论是手机还是电视等各方面通讯都是依靠卫星传递信号，比如说现在转播的电视都是通过卫星，要是碎片击中了卫星，那就收不到电视信号了。“其实轨道碎片砸伤人的可能性是很小的”。
       
       
                　　焦维新说，太空碎片对航天器的危害主要来自撞击作用，因为他们与航天器之间具有很大的相对速度。在1000km以下，做轨道运动的任何物体的速度必须超过7.8km/s。在天空中一个以10km/s运动的小硬币的能量，相当于在地面一辆小汽车以100km/h速度运动所具有的能量。具有相对速度为10km/s、直径约0.7mm的铝碎片可穿透典型的2.5mm厚的铝屏蔽。这些撞击对卫星内部部件、电子学部件、电池、马达和机械部件等都是很危险的。大于1mm的碎片可能引起微型结构损坏，更大的碎片可以毁坏航天器的功能性部件，甚至将航天器完全解体。
       
       
                　　宇宙环境需要共同保护
       
       
                　　如同目前面临的环境污染问题一样，宇宙环境也需要引起重视。不断堆积的太空垃圾，势必影响人类未来的宇宙活动，如何对待太空垃圾也成为科学家们热议的话题。
       
       
                　　北京跟踪与通讯研究所何研究员介绍说：目前，主要有两种清理天空垃圾的方式，一种是离轨，就是把不用的航空器推到其他轨道上。一种是进入大气层自动销毁，有些比较小的碎片，进入大气层就会消损的差不多了。“不能采取粉碎的方式，越粉越多，因为太空垃圾越小越难躲，危险也越大。对于可能坠落到地球的碎片，提前可以预报，但是预报往往不会太准，往往要等到最后的时刻才能准确检测出其轨迹。太空环境也是随时变化的，跟地球污染一样，海洋大气污染主要是发达国家早期造成的，而太空污染百分之八九十也是早期造成的，减少太空垃圾是人类共同的问题。”
       
       
                　　焦维新说，目前的主要措施是加强观测和建立太空碎片的分布与演变模式，以便对碎片运行规律进行预报。一旦预测某些碎片可能对载人航天器造成危害，可以提前改变航天器的轨道。天空碎片问题是一个全球性的问题，不能指望少数国家，只有世界各国联合起来，制定出具有法律约束力的条文，才能见成效。“比如在联合国有关机构的统一协调下，制定太空交通法规，明确规定航天器所有者对治理太空碎片的义务、违反有关规定的惩罚措施等。减少新增太空碎片的数量，像规定汽车强制报废那样，规定接近轨道寿命的航天器提前进入大气层烧毁，或改变轨道，躲开卫星密集区。大力加强对现有碎片进行清除技术的研究，逐渐减少太空碎片数量。”