问好玩又锻炼身体的游戏
好玩又锻炼身体的游戏
南书
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懒猫爱玩
几十年以来，随着人类航天活动的发展，在轨人造卫星数量激增，废弃卫星及其他航天器、火箭残骸、航天事故或航天器解题产生碎片等“太空垃圾”也随之大量产生。目前在地球轨道上的太空垃圾大约有50多万块，如果考虑非常细小的空间碎片，那么其数量甚至已经超过1亿块。已经编目的较大尺寸（大于10厘米）空间碎片超过 2万 块，总质量超过 7千吨，并且每年以超过 5%的速度不断增长。在轨空间碎片数量变化图：蓝色曲线为人造卫星；紫色曲线为空间碎 片；绿色和橙色曲线为火箭和残骸；棕色曲线为总计数据。图片来源：https://orbitaldebr**.jsc.nasa.gov/
空间碎片的危害包括通过撞击改变航天器姿态和轨道、航天器器件功能损伤，甚至于会导致航天器破损解体。形象地讲，空间碎片因为运动速度非常快（平均撞击速度可以达到每秒十公里）产生的动能也非常大，厘米级空间碎片携带的动能就相当于五六十公里时速运动的轿车，一旦与卫星或其它在轨航天器相撞产生的后果就可想而知。例如1996年法国“樱桃（cer**e）”卫星被太空垃圾撞击，导致桅杆断裂。另传2016年失联的日本x射线天文卫星“瞳（hitomi）”很可能因为受到空间碎片的撞击而导致任务失败，因为根据美国联合空间运营中心的报告，在“瞳”失联前发现其附近有5块空间碎片，但日本宇宙航空研究开发机构（jaxa）最终确认“瞳”是由于软件问题导致了卫星的解体。虽然“瞳”不因空间碎片而亡，但其死亡却给太空又“贡献”了一大批空间碎片。根据统计，我国在轨航天器平均每年发生与空间碎片100米以内的近距离危险交会达 30 余次，有时空间碎片距离在轨运行卫星仅有几米，有很大的碰撞风险。空间碎片空间分布 图片来源：megan ray nichols
空间碎片高度分布变化图
编目空间碎片中有近 80%是在轨道高度低于 2000 公里的近地轨道区域。其中又以轨道高度在 600-1100 公里区域最为密集。如太阳同步轨道就是其中一类应用广泛的近地轨道。太阳同步轨道卫星广泛应用于气象、海洋、资源、环境遥感监测、军事遥感监测和科学研究等，是十分重要的人造卫星类型。太阳同步轨道上的空间碎片十分密集。换句话说，太阳同步轨道卫星就生活了太空垃圾中，面临很大安全威胁。包含空间碎片在内太空垃圾的清除目前还处于设想和实验阶段，目前的设想有太空渔网捕获、机械手抓取、大功率激光器粉碎等几种方案。除了太空垃圾的清扫工作外，还应减少或避免某些太空卫星实验，在本文最上面那幅图展示的空间碎片2007年的巨升（数目增加了将近三分之一）就是因为某次**打卫星实验造成。撒网捕捉 图片来源：e.deorbit
机械手抓取 图片来源：eso
天基平台激光清扫 图片来源：**l
目前对于太空垃圾更重要的是监测、编目，为现有航天器的安全在轨运行和未来太空垃圾清扫最好准备。目前，中美俄都建有空间碎片监测网络，使用有雷达有源探测和光学无源探测两种手段对空间目标进行监测。同协调建立了机构间空间碎片协调委员会（iadc:inter-agency space debr** coordination committee），参与空间碎片监视和治理的国际合作。2015 年，国防科工局与**科学院依托中科院**天文台共同成立了**航天局空间碎片监测与应用中心，承担空间碎片和近地天体监测系统规划论证、总体方案设计和能力建设等相关工作。美国空间碎片监测网络（ssn；space surveillance network）覆盖；蓝**域为地基雷达，红**域为地基光电望远镜。俄罗斯空间碎片监测网络覆盖；蓝**域为地基雷达，红**域为地基光电望远镜。我是南极观星人，欢迎 关注、评论
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