后來(lái)，在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的地球的太對(duì)抗一些太空垃圾塊被確認(rèn)為SpaceX的Crew-1國(guó)際空間站任務(wù)的殘留物，該任務(wù)于2020年11月發(fā)射，空垃2021 5月返回地球。圾何（圖片來(lái)源：Brad Tucker，幫助作者提供）
（神秘的軌道地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（By Leonard David）：人們?cè)诘厍蛏习l(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的太空垃圾碎片。多年來(lái)，碎片一些從墜落的墜落火箭體和航天器中回收的殘骸被拖到研究設(shè)施進(jìn)行了仔細(xì)檢查。
對(duì)這些太空碎片的地球的太對(duì)抗近距離觀察有助于對(duì)熾熱和破壞性再入過(guò)程的研究。
例如，空垃科學(xué)家們正在努力推進(jìn)設(shè)計(jì)替代方案，圾何使即將到來(lái)的幫助太空硬件在穿過(guò)地球大氣層的過(guò)程中更充分地解體——用該領(lǐng)域的說(shuō)法，這是軌道“設(shè)計(jì)消亡”。
拼圖塊
“當(dāng)你把這些碎片拿回來(lái)的碎片時(shí)候，肯定會(huì)有一些有趣的墜落信息，”航空航天公司太空創(chuàng)新局的技術(shù)研究員、該非營(yíng)利組織軌道和再入碎片研究中心（CORDS）的執(zhí)行主任馬龍·索格（Marlon Sorge）說(shuō)。
Sorge告訴Space.com：“試圖理解再入過(guò)程非常像試圖拼湊拼圖，但你沒(méi)有大部分拼圖。”正在進(jìn)行的工作可以幫助研究人員更好地了解即將到來(lái)的硬件在地球大氣層中急劇下降時(shí)所經(jīng)歷的情況。
Sorge指出，在某些情況下，一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)是了解硬件在發(fā)布前的樣子。加上碎片墜落的位置，研究人員可以重建硬件從軌道上墜落的軌跡。

1997年1月，德爾塔2號(hào)運(yùn)載火箭第二級(jí)的主推進(jìn)劑箱降落在德克薩斯州喬治敦附近。（圖片來(lái)源：NASA軌道碎片計(jì)劃辦公室）
在潛水中幸存
一片太空垃圾如何能在那次戲劇性的俯沖中幸存下來(lái)？當(dāng)一塊碎片在飛往地球的途中經(jīng)歷高速加熱時(shí)，它內(nèi)部發(fā)生了什么樣的事情？
Sorge說(shuō)：“當(dāng)然，在設(shè)計(jì)上有一些明顯的禁忌，比如使用鈦。”。“我們有幾個(gè)球形（鈦）坦克從太空中掉了下來(lái)。除了有點(diǎn)臟，它們看起來(lái)就像是有人把它們放在了地上。”
索奇補(bǔ)充道，這一信息很明顯：不要使用會(huì)存活下來(lái)的材料。
CelesTrak網(wǎng)站的站長(zhǎng)T.S.Kelso同意，從回收的太空垃圾中學(xué)習(xí)是一個(gè)加分項(xiàng)。CelesTrak是一個(gè)在線資源，有助于了解軌道環(huán)境以及如何安全和負(fù)責(zé)任地使用外層空間。
凱爾索說(shuō)：“我們認(rèn)為可能到達(dá)地面的東西與實(shí)際發(fā)生的事情是如何一致的，這似乎當(dāng)然值得進(jìn)行研究。”。
凱爾索說(shuō)，拾取再入物體的碎片可以幫助衛(wèi)星設(shè)計(jì)師建造火箭和航天器，“這些火箭和航天器對(duì)地球表面附近或表面上的物體造成的風(fēng)險(xiǎn)較小”。
公眾意識(shí)
LeoLabs公司的高級(jí)技術(shù)人員達(dá)倫·麥克奈特（Darren McKnight）也為即將到來(lái)的碎片診斷增添了自己的聲音。該公司在全球范圍內(nèi)建造了雷達(dá)，以提供獨(dú)特的測(cè)量和數(shù)據(jù)產(chǎn)品，增強(qiáng)近地軌道的空間安全。
麥克奈特指出，有必要提高公眾對(duì)日益嚴(yán)重的碎片問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。
麥克奈特說(shuō)，“上升的東西最終必須下降”，“當(dāng)它下降時(shí)，為了減少軌道碰撞風(fēng)險(xiǎn)，它會(huì)多次加速，對(duì)航空和地面人員造成致命的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。”
McKnight說(shuō)，地球軌道上的主動(dòng)碎片清除（ADR）是非常必要的，但這并不是對(duì)上面每一大塊碎片的正確解決方案。
他說(shuō)：“好消息是，航空和地面風(fēng)險(xiǎn)是‘一蹴而就’的，但軌道風(fēng)險(xiǎn)仍在繼續(xù)。通過(guò)受控再入的ADR比不受控再入的成本更高，因此，了解何時(shí)需要和何時(shí)不需要是至關(guān)重要的。”。
熱通量
瑞士洛桑理工學(xué)院（École Polytechnique Fédérale de Lausanne）的研究員亞歷山大·盧滕（Alexandre Looten）也一直在研究軌道碎片的情況。
Looten指出，研究人員需要了解許多參數(shù)，才能充分掌握導(dǎo)致有人在地球上發(fā)現(xiàn)太空垃圾的條件。這些參數(shù)包括物體的初始質(zhì)量、絕熱保護(hù)的性質(zhì)、軌道速度、再入飛行路徑角和破裂順序等。
Looten說(shuō)：“從所有這些案例中可以清楚地看到，碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）包裹物通常仍然緊密地附著在一起，盡管基體部分主要已經(jīng)熱解。”。
熱解是指通過(guò)加熱使材料分解。Looten告訴space.com，只有進(jìn)入太空垃圾的頂部碳纖維層會(huì)發(fā)生分層和剝落，這一過(guò)程中，由于撞擊或應(yīng)力，材料碎片會(huì)從物體中排出。
Looten說(shuō)：“這清楚地表明，破壞性再入的大部分進(jìn)入熱通量被基質(zhì)吸收或偏轉(zhuǎn)，這些層退化過(guò)程充當(dāng)了燒蝕熱屏蔽。”。
他補(bǔ)充道：“因此，在通過(guò)等離子風(fēng)洞試驗(yàn)和更具體的材料試驗(yàn)對(duì)碳纖維增強(qiáng)塑料熱燒蝕過(guò)程進(jìn)行了幾次研究之后，社區(qū)已經(jīng)確定了影響這一過(guò)程的關(guān)鍵行為和主要材料參數(shù)。”。“這些參數(shù)現(xiàn)在被用于創(chuàng)建和改進(jìn)用于再入傷亡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的特定復(fù)合材料消亡模型。”
Looten正在研究最大化“復(fù)合材料結(jié)構(gòu)終止”——選擇特定的材料組合，以允許航天器外部面板在再入時(shí)完全快速分離和消亡。
行動(dòng)號(hào)召
與此同時(shí)，一封國(guó)際公開信呼吁主要航天機(jī)構(gòu)減少火箭體和其他空間物體失控再入的風(fēng)險(xiǎn)。
去年晚些時(shí)候，外層空間研究所（OSI）發(fā)布了“關(guān)于受控再入?yún)f(xié)議的多邊談判”的行動(dòng)呼吁。OSI總部位于溫哥華的不列顛哥倫比亞大學(xué)。
這封發(fā)給世界各地航天機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)人的信中寫道：“太空物體的失控再入給世界各地的人類帶來(lái)了巨大的、累積的、快速增長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。失控的火箭體尤其令人擔(dān)憂。”。
信中寫道：“我們呼吁你們的機(jī)構(gòu)與你們國(guó)家的外交部合作，就受控再入?yún)f(xié)議啟動(dòng)多邊談判，從火箭體開始。認(rèn)識(shí)到此類談判需要時(shí)間，我們進(jìn)一步呼吁你們每個(gè)國(guó)家單方面承諾建立國(guó)家受控再入制度。”。
雖然這封信重點(diǎn)關(guān)注了失控的火箭體再入造成的傷亡風(fēng)險(xiǎn)，但它也表明了一個(gè)事實(shí)，即失控的衛(wèi)星再入是一個(gè)令人擔(dān)憂的問(wèn)題，“如果數(shù)萬(wàn)顆中型到大型衛(wèi)星被送入軌道，最終可能會(huì)主導(dǎo)傷亡風(fēng)險(xiǎn)。”
OSI公開信建議建立一種再入體制，首先從火箭體開始，然后擴(kuò)展到衛(wèi)星，以減少所有不受控制的再入風(fēng)險(xiǎn)。
信中總結(jié)道：“僅僅希望不受控制的再次入境不會(huì)造成傷害，這是一種不可持續(xù)的戰(zhàn)略。有了領(lǐng)導(dǎo)、合作和全球善意，這些可預(yù)防的、因此也是不必要的危險(xiǎn)可以大大減少。”。
需要提前規(guī)劃
航天公司的Sorge認(rèn)為，有關(guān)再入物體的政策制定和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估正在進(jìn)行中。
索奇說(shuō)：“我們正在努力追趕，試圖弄清楚‘這一切意味著什么？’和‘我們需要做什么才能不讓事情變得更糟？’”。
從索格的觀點(diǎn)來(lái)看，太空界提前考慮碎片是至關(guān)重要的。
Sorge說(shuō)：“我們?cè)谶^(guò)去有點(diǎn)優(yōu)雅，因?yàn)闆](méi)有那么多的交通。但現(xiàn)在我們已經(jīng)到了不一定是這樣的地步。”。“我們需要事先考慮碎片的后果，而不是事后考慮。”

(責(zé)任編輯：知識(shí))