就会成为太空中最大的垃圾,还是有可能会撞到太空垃圾,太空中的垃圾该如何清理太空中的垃圾没有固定的位置,太空中的垃圾除了宇航员留下的垃圾外,预计将会撞向太空垃圾,宇宙飞船撞到太空垃圾会产生怎样的后果天上有很多的卫星,太空中有那么多垃圾,那么太空中有这么多的垃圾。
太空中有那么多垃圾,被宇宙飞船撞到会怎样
太空垃圾以12公里/秒的速度移动,暗藏着巨大的杀伤力,一块10克重的碎片撞向飞船,会瞬间击穿飞船的壳体,相当于汽车以100公里的速度迎面相撞。
宇航员进入未知的太空探索,乘坐宇宙飞船,穿着厚重的宇航服,即使这样也不能确保万无一失。太空的环境恶劣,随时都有意外情况发生,对宇航员是极大的考验。
根据统计,太空中约有4500吨垃圾,而这些垃圾给探测太空带来很大的风险,若是宇宙飞船撞上,将会产生严重的后果。
美国一艘飞船接到预警,预计将会撞向太空垃圾,里面的宇航员感到惶恐不安
美国Space X公司曾经发射宇宙飞船,有4名宇航员前往太空执行任务,发射过程中比较顺利,没有出现什么问题,宇航在里面休息,按照原定计划,完成任务就可以返回。
当飞船刚进入空间站时,突然接到地面的警报,在不远的地方,有一块太空垃圾正向飞船的方向飞来,极有可能会撞上,让他们做好准备,情况不对就要逃生保命。
得知消息后,4名宇航员马上警觉起来,从舷窗外面看去,也没有发现什么可疑的东西,之后又检查了一下舱内的安全阀门,确定每一个都关好了。
接下来的几分钟,舱内一片寂静,几乎能听到彼此的心跳声,宇航员毫无头绪,显得惶恐不安,不知道怎么办才好,只能等着灾难来临。
地面工作人员一直监视着飞船的情况,并给出信号,让宇航员保持镇静,会根据垃圾的轨迹,随时有可能调整飞船的方向。
一般来说,出现什么意外情况,地面工作人员会提前发出警报,留出充分的时间,让宇航员准备逃生。但是这次由于太空垃圾碎片比较小,等发现的时候,只剩下15分钟就会发生碰撞,宇航员甚至做好了牺牲的准备。
15分钟过后,并没有异常情况发生,根据监测的数据来看,原来那片垃圾呈抛物线的轨迹往前方漂移,刚好到达宇航飞船的位置,相距5厘米从附近划过,避免了一场灾难的发生。
因为太空的垃圾太多,宇航员执行任务时,都会进行相关的训练,发生危险时能尽快逃生。但这次情况紧急,留给宇航员的时间不多,好在这片垃圾没有碰到飞船,否则后果不堪设想。
太空中的垃圾是怎样产生的
广袤的宇宙中,几乎没有生物,人类还没有进入太空之前,根本就没有什么垃圾,自从1957年苏联发射第一颗人造卫星之后,太空中就留下了人造物,特别是离地球800~1500千米这片区域,至今为止多达2.5万片垃圾。-太空飞船图片
太空中的垃圾除了宇航员留下的垃圾外,也包括各种设备留下的残骸,执行太空任务失败以后,卫星发生爆炸就会产生碎片和残骸,长时间没人清理,积累的垃圾就越来越多。
那么多国家发射卫星,到目前为止,全球差不多执行了5000次太空任务,每次任务不可以保证100%成功,若是发生意外,整艘飞船留在了太空,那将会造成不可逆的后果。
太空垃圾中也有陨石碎片,比其他垃圾要重,产生的威力大,被飞船撞到以后,零件在太空分解,就会产生更多的垃圾。
在1991年的时候,一艘太空飞船在太空与苏联的飞船相撞,产生大量的碎片,甚至没办法跟踪。而这些散落的碎片,在太空中四处飘落成为垃圾。
运载火箭都是头尾相连叠加在一起,需要足够的推动力才能进入太空,完成任务后,这些火箭并不是一起熄火,靠近飞船顶部的位置要到最后才燃烧,这部分很难被地球捕捉,就会成为太空中最大的垃圾。
飞船在太空遨游,速度飞快,表面与气体摩擦,会产生高温。为了防止外壳在高温环境下破裂,就会在表面喷涂一种特殊的涂层,受热以后涂层也会产生细小的颗粒掉入太空。
太空中的垃圾阻碍了航天事业的发展,科学家为此感到担忧,太空根本就不具备垃圾的处理能力,人类无法解决这些问题,根本可能被困在地球上,若干年以后也无法去别的星球生活。
随着科技的发展,去太空探索的频率越来越高,这也就意味着会有更多的垃圾产生。
太空垃圾产生的危害
美国航天局曾对太空进行监测,发现超过13000个直径超过4英尺的超大太空垃圾,这些垃圾就在地球附近活动,重量加起来约5500吨,那些细小的垃圾还没有算在里面。
可以想象,若是人类居住的环境有这么多的垃圾,会影响我们的生活。那么太空中有这么多的垃圾,总有一天也会给地球上的人类带来麻烦。
由于没有引力,很多垃圾都以10公里/秒以上的速度在太空漂浮,本来飞船的速度就比较快,再撞上垃圾,产生的威力难以想象。
在太空中以这么快的速度,一颗细小的颗粒,可以在玻璃上钻一个0.3英尺的洞,更何况是带有冲击力的垃圾碎片。
垃圾过于集中,在太空中漂浮不定,相互之间碰撞,产生的碎屑也相当危险。飞船在太空中按既定的轨道前进,地面工作人员也可以看出不会撞到垃圾,但也会有莫名其妙的垃圾撞向飞船。
对于宇航员来说,太空垃圾大部分集中在太空离地球1500公里的这段区域,只要飞船离开这个位置,撞到垃圾的几率并不大。
宇宙飞船撞到太空垃圾会产生怎样的后果
天上有很多的卫星,也许有人担心,卫星会撞到垃圾,是否也会和其他卫星相撞。答案是否定的,即使防护措施再强大的卫星,相互碰撞也会支离破碎,根本就不允许这样的情况发生。
太空中的卫星比较多,都有自己的运行轨道,只要不偏离轨道,相互之间就没有影响。太空的环境多变,还是有可能会撞到太空垃圾。
大家学过物理,运动的物体会产生巨大的冲击力,即使一方是静止的状态,发生碰撞也会产生较大的伤害,更何况是以每秒几千公里的速度运行的飞船,如果被太空垃圾撞上,轻则击穿壳体,重则报废。
有专家将太空垃圾对宇宙飞船的破坏性做了模拟实验,一方面是为了弄清楚危害性到底有多大,另一方面也为了后续给宇航员做针对性的培训,让他们能面对这种情况时,能快速脱险。
首先将实验室封闭起来,模拟太空的真空环境,1立方厘米的塑料块代替垃圾,用18厘米厚的铝板代替飞船的外壳,让塑料块以每秒7公里的速度撞向铝板。
在做这个实验之前,很多人觉得,塑料块撞这么厚的铝板,相当于鸡蛋碰石头,最多表面只会产生撞击的印记。
可是做完实验产生了意想不到的结果,那么厚的铝板,被塑料块撞了一个大坑,统计的数据来看,塑料块在运动的时候,完全没有阻力,产生了22万焦的动能。
一般来说,太空垃圾离地球越远,速度会变得更快,通常会超过每秒10公里,冲击力翻倍,再加上飞船的速度更快,飞船壳体用的特殊材料,更加耐磨,一块10克的垃圾就可以击穿飞船,可见太空垃圾的威力有多大。
若是太空垃圾的体积达到10立方厘米以上,危害性更大,会导致空间站无法正常运转,只能规划轨道,尽量远离。
太空中的垃圾该如何清理
太空中的垃圾没有固定的位置,进行清理是一个大工程,需要花费大量的资金和物力,而且这些垃圾没有划分责任,清理起来就有很大的难度。
如今国际上的科学家,已经着手研究如何清理太空垃圾,已经阻碍了航天发展,不清理的话带来很大的安全隐患。
比如我国清华大学的教授,发明了一种回收装置,将太空的垃圾收集后,装在一个特殊的容器中,就可以用极光直接处理,不会产生二次污染。
我国之前发射的长征7号火箭,将飞船送入太空后,随后又发射“遨龙一号”清理器,用来清理垃圾,之后欧洲一些国家也发射具有清理碎片的卫星,有效遏制新的太空垃圾产生。
在太空中通过激光处理的手段,将垃圾研磨成粉末,方便携带,带回地球可以再次利用,这种方法将太空垃圾转换成可再生资源,可供人类使用。
写在最后
太空中的垃圾,对航天员构成很大的威胁,若是因为飞船撞击垃圾,会产生不可挽回的后果。
人类探索太空的同时,也要重视太空垃圾,清理工作还要继续努力。世界各国可以在一起商讨处理太空垃圾的规划,研发出更有效的设备,这样才能更快清除垃圾。
科幻片中太空飞船里的人如履平地,那么里面的重力是如何产生的呢
科幻片中的人工重力大多是采用离心力和曲率发动机来实现的。星际迷航中星舰用的是通过释放能量将飞船底部的空间扭曲,扭曲程度达到一个地球质量的水平。使用曲速引擎来实现。
现实中,至少在目前,人工重力暂时没有什么理论基础。现在只有一种实现方法就是旋转的离心力来替代重力。那种不靠离心力的人工重力暂时还没办法实现,因为人类对引力的认知还很有限。
基本力即自然界的4种基本力 万有引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力。
现在已经知道,自然界中总共4种相互作用力,除引力之外的其他3种都可用量子理论来描述。电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换量子来解释的。但是,引力的形成完全是另一回事,爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。在这一图像中,弥漫在空间中的物质使空间弯曲了,而弯曲的空间决定粒子的运动。人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力,这时物质交换的量子称为引力子,但这一尝试却遇到了理论上的很多困难。
上个世纪后半叶以来,不少科学家提出了各种大统一理论,希望将四种力用一种理论统一起来,但都遇到这样那样的困难,其中只有弱力和电磁力的统一(称之为电弱力)较为满意。用规范理论统一四种基本相互作用是一种诱人的因素。-太空飞船图片
如果能成功统一了那就能使用电力直接制造人造重力像科幻电影中一样。
如今航天科技已经足够支持在太空中模块化组装星际旅行的大型飞船,什么原因没这么做
因为如今的航天科技,不足以支持在太空中模块化组合星际旅行的大型飞船。目前的极限也就是组装大一些的空间站。但是空间站的机动能力仅限于维持轨道高度而已。
截止目前,正常进行科学试验的空间站仅仅是国际空间站。这玩意重量在四百吨以上,已经不算小了。全人类可能发射过得空间站或者空间实验室不少于十个,仅前苏联就成功发射组装过八个空间站。从某种意义上,这些也接近大型飞船的概念了。宇航员们可以在里面生活工作个把月。-太空飞船图片
载人航天,目前还没有那个国家或者组织能吧人类送出地球系统以外,毕竟月球还属于地球的卫星。离开地球太远,就距离地球磁场太远了,各种辐射对于宇航员的健康有很大的威胁。
除此之外,燃料问题,补给问题都没办法解决。我们没有能提供足够冲量的燃料或者发动机,没办法支持载人航天器随便溜达。