Человек может быть единственным известным видом, способным выбрасывать мусор в космос. Это предложение не «Версаль» и даже не намек на беспомощность.
Мы все еще далеки от того, чтобы отправлять бытовой мусор в космос по низкой цене. Мусор, упомянутый в приведенном выше предложении, относится к «брошенным или поврежденным спутникам и обломкам». Их становится все больше и больше, тихо вращающихся вокруг Земли. , Превращается в настоящую «сеть».
Если люди обращаются к более далекой космической эре, можно сказать, что проблема космического мусора столь же серьезна, как и проблема домашнего мусора. Единственная разница в том, что это город или земля, которые его окружают.
По оценкам ученых, около 3% спутников Маска Starlink вышли из строя
Проект Starlink компании SpaceX с момента своего создания привлек к себе много внимания, и его популярность не уменьшилась не только из-за «смелого» характера плана, но и потому, что предполагается, что общее количество запущенных спутников достигнет поразительного числа: 42000. .
Причина запуска такого количества спутников заключается в том, что Starlink планирует построить спутниковую сеть, охватывающую весь мир, для предоставления широкополосных услуг пользователям на Земле и в определенной степени решить сетевые проблемы в отдаленных районах и особых областях естественной среды – в малонаселенных районах. Или там, где люди недоступны, не очень экономично устанавливать базовые станции, которые время от времени требуют обслуживания человека.
По данным Управления космического мусора (SDO) Европейского космического агентства, по состоянию на февраль 2020 года на орбите находится около 5 500 спутников.
Другими словами, общее количество спутников, запущенных только по одному плану Starlink, более чем в 7 раз превышает общее количество спутников на орбите ранее .
Как бы научно и технологично ни звучало слово «спутник», в конечном итоге это все равно большой «электронный продукт», и он должен пройти множество испытаний, таких как взлет и изменение орбиты, а сбои в работе неизбежны.
▲ Фотография из: НАСА (Unsplash)
Джонатан Макдауэлл, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, сравнил данные SpaceX и правительства США и предположил, что около 3% из более чем 800 спутников Starlink, запущенных в небо, могли потерпеть неудачу . Спутник «мог распасться или упасть в атмосферу и сгореть».
Почему вызывает беспокойство низкий уровень отказов в 3%?
Астроном Джонатан МакДауэлл сказал, что частота отказов в 3% является нормальным уровнем, в то время как SpaceX считает, что частота отказов составляет всего около 1%. Другими словами, SpaceX также признает наличие отказа и признает факт, что отказ произошел.
Если рассчитать коэффициент отказов в 3%, из 42 000 спутников выйдет из строя около 1260. Если рассчитать коэффициент отказов в 1%, это число будет 420.
▲ В фильме «Роботы» показана Земля, окруженная вышедшим из строя спутником.
По данным Управления космического мусора (SDO) Европейского космического агентства, к февралю 2020 года будет около 3200 вышедших из строя спутников.После этого провал только одного проекта проекта Starlink мог привести к провалу людей на десятилетия. 12% -38% от общего количества спутников.
В настоящее время все страны мира готовятся к созданию космического Интернета, и количество запускаемых спутников геометрически увеличивается. Некоторые ученые прогнозируют, что общее количество спутников, запланированных к запуску в будущем, может превысить 100 000. При подсчете количества отказов 3% или 1% количество отказавших спутников огромно.
Оставив общий итог, чтобы поговорить о заболеваемости, это все …
Космос настолько велик, что не может вместить мертвые спутники?
Многие люди думают, что спутники маленькие, а космос очень большой. Спутники – это даже не песчинка в космосе. Если они потерпят неудачу, они потерпят неудачу.
Но на самом деле вышедшие из строя спутники похожи на бомбы замедленного действия, которые в любой момент могут нанести разрушительный ущерб другим спутникам.
▲ Высокоскоростной космический мусор чрезвычайно смертоносен. Источник изображения: фильм "Интерстеллар".
Здесь задействовано несколько ключевых слов: орбита, столкновение и обломки. Когда эти три фактора объединяются, выход из строя спутника становится большой проблемой.
1. Спутниковая орбита и частотные ресурсы сокращаются.
Геосинхронных орбитальных местоположений очень мало. В сочетании с необходимостью сохранять пространство между спутниками, чтобы избежать радиопомех, "пространство настолько велико, что вы можете сжимать спутники по своему желанию" не может быть достигнуто.
Чтобы уменьшить нехватку орбитальных ресурсов, МСЭ будет определять орбитальные позиции спутников на основе множества факторов, таких как территориальная площадь и численность населения каждой страны. Как и нынешние номерные знаки в городах первого уровня, дорог ограничено. Человеческое соревнование станет более интенсивным.
Неэффективные спутники также занимают орбиты, тратя зря ценные ресурсы. По данным Beijing Daily, причина, по которой китайский спутник Beidou «запущен за последние четыре часа», также связана с факторами орбитального и частотного ресурса.
▲ Принципиальная схема спутника Beidou. Изображение с официального сайта Beidou Navigation System.
Это связано с тем, что 18 апреля 2000 года МСЭ утвердил частоту и орбиту навигационных спутников, заявленные Китаем. Спутниковая навигационная система "Beidou" вошла в список частот МСЭ и официально получила правовой статус. Однако, согласно международным правилам, если он не используется в течение 7 лет с момента регистрации, то есть до 17 апреля 2007 года, частота истекает.
2. Неисправные спутники чаще вызывают столкновения.
Спутники, которые успешно запущены и находятся в штатном режиме, управляются сигналами и могут менять орбиту, уклоняться и регулировать углы. Неверные спутники больше не контролируются людьми. Они в основном "плавают в космосе" из-за возмущений Земли (причина). Отклонился от орбиты из-за притяжения других небесных тел или влияния других факторов.
Многие вышедшие из строя спутники брошены, и никто больше не заботится о них, и они не знают, куда они движутся вокруг Земли. Это значительно увеличивает риск столкновения между недавно запущенными спутниками и вышедшими из строя спутниками.
Например, в декабре 2009 года третья ступень ракеты Long March 4, запущенной Китаем, и заброшенный спутник, запущенный бывшим Советским Союзом в феврале 1989 года, почти столкнулись на высокой скорости на высоте 991 километр над Антарктидой. Когда эти две ступени были наиболее близки, расстояние могло быть всего 12 Метр.
3. Обломки после столкновения неоднократно вызывают две вышеуказанные проблемы.
После столкновения вышедший из строя спутник образует большое количество обломков. Большая часть обломков будет разбросана по орбите отказавшего спутника и продолжит вращаться вокруг Земли. Это займет орбитальные ресурсы и увеличит вероятность столкновения. Небольшая часть обломков будет разбросана. Выйти и парить в космосе. Ученые предположили, что могут быть сотни миллионов обломков выше миллиметрового уровня.
▲ Карта спекуляции обломками, подготовленная Европейским космическим агентством
Насколько мощны эти обломки?
На низкой околоземной орбите на высоте 300-450 километров скорость космического мусора может достигать 7-8 километров в секунду. Когда они находятся на геостационарной орбите на высоте 36 000 километров, их скорость достигает 3 километров в секунду.
Если два объекта со скоростью 7 километров в секунду столкнутся в космосе, обломки размером около 10 см могут повредить весь космический корабль или спутник, а обломки размером около 1 см могут проникнуть в космическую капсулу, даже если на Земле они незаметны. Мусор размером около 1 мм может стать причиной травмы.
Кусок космического мусора весом 10 граммов попадает в спутник, что эквивалентно столкновению двух машин со скоростью 100 км / ч друг с другом. Спутник может быть поврежден или уничтожен в течение 1,5 секунд, и это будет напрямую угрожать безопасности космонавтов.
Международная космическая станция является «живой мишенью» спутникового мусора. В апреле 2016 года на стекле наземной смотровой площадки на Международной космической станции появилась трещина диаметром 7 мм, образовавшаяся в результате попадания небольшого мусора.
▲ Представьте себе последствия мгновенного разбивания стекла
Найдите неверные спутники, большинство из которых полагается на небо
Как устранить потенциальную опасность выхода из строя спутников?
Ответ: в основном зависит от неба.
1. Закон об отказе от помощи
Риск восстановления высок, а стоимость высока. Конечная судьба вышедшего из строя спутника – продолжать вращаться вокруг Земли в одиночку. Единственное, что могут сделать люди, – это подождать, пока спутник постепенно разложится сам по себе или медленно упадет в атмосферу и сгорит. Цикл, как правило, длинный и может занять десятилетия.
2. Метод «кремации».
В начале проектирования спутника некоторые спутники зарезервировали часть электроэнергии и топлива, ожидая, пока спутник окажется на грани отказа, воспламеняя оставшееся топливо и выталкивая спутник в атмосферу для сгорания.
▲ Согласно официальному сайту Starlink Project, когда срок службы спутника закончится, он будет использовать бортовую двигательную установку для спуска с орбиты.
Однако спутник представляет собой инструмент с высокой точностью, а его внутреннее пространство велико и мало. На первый взгляд простая операция «покинуть заднюю дверь» может вызвать такие проблемы, как увеличение затрат или повышение рисков. Поэтому многие спутники не имеют такой конструкции.
3. Космическое захоронение
Некоторые спутники представляют собой спутники на средней и высокой орбите, которые находятся слишком далеко от атмосферы Земли и в конечном итоге выбрасываются в космос, а не в атмосферу.
Однако, поскольку топлива, зарезервированного для обычных спутников, очень мало, его недостаточно, чтобы позволить вышедшему из строя спутнику улететь в глубины космоса. Он вылетит только на неважную или неиспользуемую космическую орбиту и все равно будет окружать Землю.
4. Активная уборка
25 июня 2016 года был успешно запущен китайский «Длинный марш VII». Автомобиль для уборки космического мусора под названием «Aolong One» вместе вошел в космос. Он был известен как «космический мусорщик», и его можно было схватить с помощью роботизированной руки. Спутники и космический мусор были доставлены в атмосферу и сожжены.
Помимо захвата с помощью механической руки, существуют такие методы, как реактивные сети для захвата вышедших из строя спутников и лазерная съемка неисправных спутников. Можно сказать, что «консервативная терапия» по-прежнему составляет большинство, а методы лечения становятся все более активными.
преуспевать! преуспевать! преуспевать!
Русский ученый Циолковский однажды сказал: «Земля – колыбель человечества, но человечество не может жить в колыбели вечно».
С развитием общества, когда люди пользуются защитой колыбели земли, они также сталкиваются с нехваткой некоторых ресурсов. Повышение производительности и уровня производства всегда ограничивается объективным процессом развития человеческой цивилизации, который постоянно способствует непримиримым ресурсным конфликтам, и, наконец, Экономический кризис и даже война.
Если мы сможем и дальше исследовать и развивать космические ресурсы, эту «болезнь Земли» можно будет в определенной степени облегчить или решить. Запуск спутников – это первый шаг человечества к истинному выходу в космос. Через бесчисленные эпохи он будет записан в истории новыми людьми.
Просто, когда человечество действительно намеревается иммигрировать на другую планету в космосе, если эти тысячи недействительных спутников, плавающих над Землей, станут самым большим камнем преткновения для человечества в борьбе в космосе, это будет слишком черным юмором.
Будь то исследование космоса или уборка космического мусора, у нас есть только один выбор: вперед, вперед, вперед!
Планировщик третьего сорта, второразрядный хозяин зеркал, первоклассный блудный свингер
# Добро пожаловать в официальный аккаунт Aifaner в WeChat: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr), более интересный контент будет предоставлен вам в ближайшее время.
Ai Faner | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo