太空垃圾能否起到阻挡流星、保护地球的作用?为什么?

如题所述

太空垃圾根本不会有什么积极作用,太空垃圾的存在也没有什么坏处。下面,我就简单分析一下原因。

1、太空垃圾的来源

在人类探索太空之前,地球附近的空间是比较干净的。除了偶尔有几颗流星经过,几乎没有其他物体漂浮在地球周围。然而,随着对宇宙的探索,太空垃圾应运而生。在维基百科,太空垃圾是指在地球轨道上运行的没有任何目的的人造天体。

这些人造天体大多来自于之前的火箭发射任务,包括火箭体和分离碎片(下图)、失控的人造卫星等等。自从苏联发射第一颗人造卫星以来,世界各国已经进行了4000多次发射任务,产生了大量的太空垃圾。

火箭发射产生的太空垃圾,由于地球引力的作用,会有不同程度的衰减,最终落入地球。事实上,大多数火箭碎片在4000多次发射任务后已经落入大气层并被烧毁。但是不同的空间碎片有不同的轨道和速度,所以仍然有4500吨以上的空间碎片,而且这种空间碎片的轨道衰减非常慢。历史上最古老的太空垃圾是美国在1958年发射的建兵一号卫星。

除了火箭发射本身和失控的卫星造成的太空垃圾之外,美国还在20世纪60年代实施了一项名为——西福特计划的死计划,在轨道上人工传播4.3亿个铜偶极天线,以形成云状环,从而反射无线电信号,使海外美部队能够更好地与自己的国家联系。美国人说三年后这些针会掉下来,但事实是至今仍有很多针留在铁轨上。

冷战期间,美和苏产生了大量的太空垃圾,这些垃圾不是通过正常发射火箭产生的。两国进行了反卫星武器试验,通过武器摧毁了对方的卫星。实验期间产生了许多太空垃圾。后来两国都意识到这种方法是杀敌800,输1000。如此多的太空垃圾将严重影响未来正常的火箭发射任务。

2.太空垃圾的轨道

一般太空垃圾的轨道为300-450 km,轨道速度为7-8 km/s,另外在地球静止轨道(36000km)上,轨道速度约为3km/s.

众所周知,地球附近的空间有大气层,但距离越远,大气层越稀薄。许多太空垃圾的轨道衰变是由大气消耗引起的。因为一般情况下,太空垃圾的轨道和速度是匹配的,重力提供向心力,让太空垃圾可以永远运行。但是外层空间大气层太薄,轨道衰变时间很长。一些大型太空垃圾,由于其运行过程中姿态一直在变化,最终会在重力的作用下产生“潮汐锁定”现象,在这个过程中会消耗一部分能量,使其速度变慢,轨道变高。但这种作用太弱,几乎可以忽略不计。另外,地球不是一个完美的球体。太空垃圾在运行过程中,引力的方向总是会发生变化,轨道会慢慢从一个完美的圆变成一个椭圆。然后在近地点,由于大气的阻力,太空垃圾最终会落入地球。

3.清除太空垃圾

太空垃圾几乎都是小碎片,本身质量不大。但由于运行速度较高,一旦发生撞击,相对速度很高,会直接导致火箭爆炸。就像一架正常飞行的飞机,它非常害怕鸟撞。太空垃圾巨大的动能足以撞毁一枚火箭和一颗卫星。据计算,一块直径10厘米的太空垃圾可以彻底摧毁航天器,几毫米大小的太空垃圾可能会使它们无法继续工作。目前,美国,俄罗斯,日本等国家建立了空间垃圾检测系统,对10厘米以上的空间垃圾进行了编号和监测,10厘米以上的天空垃圾已有9000多份被编目。有无数毫米级的太空垃圾。

事实上,除了监控之外,太空垃圾很难清除,尤其是毫米级的。如上图所示,通过主动抓取可以将大量太空垃圾带出轨道。这个方法也是可行的。2016年,中国使用这种方法抓取和清理空间碎片。

4.太空垃圾不能保护地球

如上所述,大部分大型太空垃圾因为轨道衰减很快而坠落。其余的都是少量的太空垃圾。虽然这些太空垃圾的动能巨大,却无法阻挡陨石的撞击。因为陨石的质量以吨为单位,速度与太空垃圾是一个数量级。所以相对来说,太空垃圾的那点动能就像蚊子咬陨石的动能一样,根本无关紧要。

只有当太空垃圾达到月球的尺寸时,它才能保护地球。事实上,在月球的寂静位置,有多少悄悄话被地球挡住了,月球表面掉落的撞击坑就是明证。只有大质量的天体才能产生足够的引力,将陨石的轨道拉离。

5.摘要

太空垃圾主要是人类在太空探索过程中由火箭、卫星等产生的。大部分垃圾由于轨道衰减而落入大气层,但外层空间仍有相当多的空间垃圾。这部分太空垃圾体积小,重量轻,但速度很快,破坏性和不确定性很大,尤其是毫米级的。这些太空垃圾质量太小,根本不会吸引外来天体,也无法保护地球。相反,遍布地球轨道的太空垃圾将成为火箭发射的主要障碍,阻碍人类探索太空的步伐。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2020-11-09
几乎就不可能实现,因为太空中的报废垃圾体积很小,一颗流星是垃圾体积的数万倍,这么大的差距,根本不可能起到阻挡的作用。
第2个回答  2020-11-09
我觉得能够起到阻挡流星保护地球的作用,因为有了太空垃圾,那么流行的阻力就会增大。
第3个回答  2020-11-09
一般来说是起不到这种作用的,因为太空垃圾本身也是非常有危险性的。
第4个回答  2020-11-09
不能够起到这个作用,因为太空垃圾总有一天会被地球的引力捕获,从而掉入地球,对地球造成破坏。