失控航天器坠地并不可怕

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  目前,地球人不仅受到小行星撞击地球的威胁,还受到失控航天器坠入地球的威胁。2011年,在轨退役的美国“高层大气研究卫星”和德国“伦琴”天文卫星先后坠入地球大气层;2012年1月15日,因故障而停留在地球轨道的俄罗斯“火卫一-土壤”探测器坠入太平洋智利海岸附近。
  威胁不大
  与小行星撞击地球相比,体积小的航天器坠地面时产生的危害可以忽略。例如,德国“伦琴”天文卫星重约2.5吨,它在与地球稠密大气剧烈摩擦并燃烧后,约有近30块总重达1.7吨的碎片坠至地球表面,其坠地时的速度可能为每小时400公里。但该卫星致人严重受伤的几率几乎为零。
  航天器坠地是概率较高的事件。现在,全球平均每天都有一个航天器落下来,并且每个星期都有1~2个半径大约为1米、面积大于1平方米的太空垃圾从天而降。至今,世界最先进的美国战略司令部空间监测网,已监测到21800个人造飞行物再入大气层。这些失控航天器中的绝大部分在进入大气层时已经解体并燃烧殆尽,烧掉大约99%。
  不过,在历史上也曾发生过因失控航天器坠入地面而震惊世界的事件。比如,在20世纪70~80年代,苏联核动力卫星失控坠毁在加拿大,产生了巨大的核污染恐慌,为此,苏联按照空间法赔偿了加拿大300万美元。
  难以预警
  由于外空物体再入大气层是每个月都会发生的常规性事件,所以美国对外空物体的再入监测和预报已经形成了一个常规的机制。美国空间监测网在航天器再入前按照4天、3天、2天、1天的时间间隔,向用户和公众发布外空物体再入信息。在外空物体再入前24小时,则进入最高级别的监测状态,进行以12小时、6小时、2小时的时间间隔进行信息通报。在外空物体再入前1个小时,外空物体再入时间和再入地点的预报精度可达到1/3轨,并可启动相应处理机制。
  然而,目前的技术还难以准确预测失控航天器坠入地面的时间和地点。例如,1979年7月11日美国“天空实验室”坠地时,原来预计坠至非洲,但实际上坠至澳洲。2012年1月15日俄罗斯“火卫一-土壤”探测器坠入地球前,俄罗斯和美国曾先后预报它将坠入印度洋和大西洋,但最后坠入太平洋智利海岸附近。据专家介绍,这是因为失控的航天器掉下来的轨道是没办法控制的,它只受大气层的影响,而大气层的密度在不同的高度随着不同的时间是在不断变化的,而且有时候变化比较大。另外,对失控航天器的姿态没有办法调整,坠落过程中是头向前,还是尾向前,还是将两个太阳电池翼展开等,其随机性比较大,所以难以准确预测失控航天器坠入地面的时间和地点。
  听天由命
  就像难以预报地震一样,目前对于在低轨道运行且即将坠地的失控航天器还没有什么好办法,现在能想到的办法是发射导弹打,发射激光烧,发射航天器在轨回收,但都不太理想。最实用、最经济的办法,还是依靠大气层这一保护伞来烧掉坠入地面的失控航天器。所以,有的人在听说航天器即将坠地时,睡觉时头上套着锅,以防碎片击中。其实,被坠地航天器碎片击中的概率只有几十亿分之一,目前甚至在航天器坠地后都难以发现坠在何处,所以不必恐慌。
  (作者单位:中国空间技术研究所)
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