被美国卫星靠近,中国空间站2次避险,除了躲,还有更好办法吗?

空间站通常运行在距离地球400公里,倾角为42度的圆轨道上。

之所以选择了这个轨道,就是因为这里净空比较好,没有其他的卫星,距离地球较近,便于航天员往返。

因为现在地球轨道上有中国的天和空间站,还有国际空间站,之间会相互错开一定的距离。

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大部分时间,中国空间站运行在距离地球380公里的轨道上,而国际空间站运行在距离地球420公里的轨道上。

除了有些特定需要的低轨道军事侦察卫星以外,大部分卫星飞行轨道较高。

因为卫星大部分情况下没有动力或者动力有限,选择较高一点的轨道,可以工作更长时间。

外太空虽然号称是真空,还有极其稀薄的空气,这些空气分子跟卫星相撞仍然会对卫星的高度产生影响。

所以废弃的卫星运行的时间足够长,就会坠入大气层中烧毁。通常,只有在这个过程中,卫星才会向低轨道靠拢,但这是被动的。

2021年,美国卫星主动靠近中国空间站。

2021年7月1日,美国星链1095卫星从原555千米的轨道,降低到距离地球382千米的轨道,接近中国天和空间站。

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2021年10月21日,美国星链2305卫星经过复杂变轨,再次接近中国天和空间站。

好在空间站上是有动力的,自身有喷气推进系统。除此以外,我国空间站上还有神舟飞船,神舟飞船本身就是一个有动力的飞船,也可以为空间站提供机动能力。

为了躲避星链卫星,我国空间站实施了两次紧急避险,下降了轨道高度。

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在外太空的物体基本上都以极高的速度在围绕地球运行,相撞会产生惨烈的后果。

如果星链卫星撞击中国天和空间站会发生什么?

每一颗星链卫星长2.8米,宽1.4米,由卫星本体和一个太阳能电池板组成,重227公斤。

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卫星直接撞击中国空间站,会造成空间站瞬间解体。空间站里的空气会瞬间泄漏,大气压的推力会一瞬间把舱内的很多设备以及三名航天员推到太空。

由于瞬间失压,宇航员血液中溶解的氧气会呈沸腾状态,形成血栓,堵住大大小小的血管,15秒钟之内,宇航员就会失去知觉。

如果只是击中空间站的外部设备,比如说太阳能电池板,虽然不会立即威胁宇航员的生命,但是会造成空间站翻转。

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如果翻转的力矩不大,可以通过空间站上的推力系统来改正。

如果撞击产生的推力太大,有可能会让空间站的轨道大幅度的下降,不及时改出,很可能会坠毁。

而且,即使有轻微的擦碰,产生的碎片也可能威胁到空间站的其他外部设备,可能在空间站的表面形成小的穿孔,造成内部气压泄漏。

所以,不管有没有正面撞击。

两个高速运行的航天器,即使擦边碰撞也是非常危险的。

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即使航天员能够安全回来,整个空间站也废了。

那么话又说回来了,如果说觉得有一颗卫星靠近中国空间站,威胁到航天员的生命,可不可以提前击落呢?

击落卫星不是最佳选择。

我国虽然具备反卫星能力,可从地面发射KKV拦截器,准确命中在外太空飞行的卫星,但是撞击以后会产生碎片。

碎片的数量会非常多,成千上万,形成碎片云,可能比单颗卫星靠近更难躲避。

2021年11月15日,俄罗斯用反卫星导弹摧毁了宇宙1408卫星,产生了直径30公里的碎片云。

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碎片云的下边缘正好擦到国际空间站的轨道,导致国际空间站紧急变轨。

所以,如果有卫星企图不轨靠近中国空间站的话,躲开是比较好的方式。

除了躲,还有没有别的办法?

还有一种办法,就是直接去把这颗非法变轨的卫星给捉住。

我国已经发展出这种技术,被称为非合作空间目标捕获技术。

空间非合作目标捕获,当然也可以捕获合作目标。

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它有两个用途,第1个就是给已经失去燃料的卫星补充燃料。

第2个用途就是防止危险卫星靠近自己。

我国多年前已经开始进行相关的技术研究,目前已经在太空中进行了多次试验。捕获非合作目标的方法有两种。

第1种是用一个机器手把目标卫星强行抓住,这种方法,适应于几乎任何飞行器。

这种机械手一般都有多个爪子,而且有锁定装置,可以抓得很牢,防止逃脱。

还有一种,就是靠近目标一定距离,撒一张大网去把目标网住,收住网口就可以像捕鱼那样,用一根绳子把目标拖走。

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这种捕捉方法可以在较远的距离实施,适用于比较危险的卫星,因为它上面可能有相应的反抓捕装置,或者是有自毁装置。

天和号上面的机械手可以用来抓住卫星吗?

天和空间站上有一个机械臂,这个机械臂设计之初就可以用来捕捉卫星。

但是不适合去捕捉这种具有机动能力,不是由自己国家管理的危险卫星。

因为天和号上的机械臂要随空间站整体运动,机械臂的总长度也只有20多米,机械臂要靠近天链卫星,相当于天和空间站靠近天链卫星。

我国明年将发射一颗轨道实验舱与天和对接。

轨道实验舱上面携带着一个小的机械臂,今后可能用来捕获危险靠近空间站的卫星。

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投稿时间:2021-12-28  最后更新:2022-07-05

标签:空间站   中国   天和   航天员   站上   美国   碎片   轨道   地球   距离   目标   办法   卫星

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