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天文学家说:向轨道喷射20吨尘埃以清除太空垃圾

探索创新的太空垃圾清除方法,使用钨尘减少碎片并保护卫星免受碰撞风险。

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新闻要点:地球轨道上存在大量太空垃圾,从箔片碎屑到镜头盖再到冷冻尿液块,都可能损坏卫星和航天器,因此研究人员长期以来一直在寻找清除轨道碎屑的方法。美国海军研究实验室的科学家们提出了一种“处理垃圾”(双重意义)的新方法:他们想将20吨钨尘泵入地球轨道;这些尘埃会阻碍垃圾的轨道,使其减速并逐渐降低轨道,直到被地球大气层烧毁。这项旨在保护地球上900颗在轨卫星的提议备受争议,因为尘埃可能会损坏卫星上的太阳能电池板并干扰天文测量,但它是一种方便的解决方案,因为它不需要宏大的新技术。它是如何实现的

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  • 科学家们表示,他们的“除尘扫雪车”灵感来自于地球大气层在大约900公里处开始产生的自然阻力:大气层会逐渐减缓这个范围内的垃圾轨道,在几年内将碎片从中移除。

  • 20吨30微米宽的钨颗粒,其密度比铅还大,当尘埃颗粒撞击垃圾表面时,会产生阻力,大约在十年内将垃圾的轨道降低到900公里。

  • 之后,地球大气层应该会在未来四分之一个世纪内将尘埃和垃圾一并烧毁。

背景信息:

  • 据估计,地球轨道上有19,000件直径大于10厘米的垃圾,而直径小于10厘米的垃圾数量则多出一个数量级。较小的垃圾对卫星的危险最大,因为不像较大的碎片,它们没有被追踪或编目,这意味着研究人员事先不知道卫星和小碎片是否会发生碰撞。

  • 科学家们表示,尘埃不应该会损坏卫星,因为它们的“热防护罩、航天器结构和传感器遮光罩”都是用以承受尘埃颗粒的。此外,他们说卫星可以将自身定位在钨尘层上方。

  • 从激光到爆炸物,研究人员已经提出了许多清理我们太空时代遗留垃圾的方法

  • 迄今为止,最奇怪的回收垃圾的提议是由日本宇宙航空研究开发机构提出的,该机构希望与一家渔网制造商合作,用渔网捕捞碎片。是的,是真的

别着急:

  • 除非未来的太阳能电池板比现在的更坚固,否则尘埃云可能会通过刮伤其表面来损坏它们。

  • 关于钨尘团在地球大气层中的行为仍存在不确定性:尘埃可能会聚集成一条厚带,从而干扰天文学家使用的电磁频率。

  • 即使尘埃方法有效,并且我们现在就将天空充满尘埃,也需要三分之一个世纪(10年将垃圾降低到900公里,25年将其烧毁)才能看到全部效果。

参考:Gurudas Ganguli, Christopher Crabtree, Leonid Rudakov, Scott Chappie。“消除小型轨道碎片的概念。” arXiv:1104.1401v1图片:Gurudas Ganguli 等人。

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