新工具通過顯示太空垃圾的近距離交會來展現地球軌道的擁擠
據外媒The Verge報導,隨著軌道上人造衛星和太空垃圾的數量不斷增加,這些人造物體相互碰撞的機會也在增加,這有可能產生更多碎片,並可能威脅到其他正常運行的航天器。現在,一個新的在線工具通過顯示太空垃圾之間的近距離交會來展現地球軌道有多擁擠。
這種稱為“聯合流服務演示”的圖形工具實時顯示了在低地球軌道上的1500多種物體中,在20分鐘內彼此接近的巨大空間物體的數量。X軸跟踪時間,Y軸顯示兩個接近的空間物體之間的短距離,範圍從5公里到可怕的零公里。圖中是一系列弧形,演示了當兩塊碎片迅速向彼此移動,可能交會的最近距離,然後加速離開時的情況。
不管您何時查看這個工具,圖形上總是有大量的弧線。如果弧線極度拉伸,則兩個物體將進行一次額外的近距離交會。例如兩個人造物體彼此之間最接近的距離僅為60米。每個弧線也都用顏色編碼,指示哪些類型的物體正在彼此接近。綠色的弧線表示兩顆正在運行的衛星,它們有可能彼此偏離。黃色弧線表示一顆可移動衛星和一顆不可操縱的物體;紅色弧線表示兩個報廢物體,它們別無選擇,只能繼續其潛在的碰撞過程。
這個可視化工具是德克薩斯大學副教授Moriba Jah創作的,他專門研究軌道碎片。他表示,該工具的目的是表明儘管地球周圍空間巨大,但物體始終會相互繞行。Jah對The Verge說道:“物體之間相互交錯的速度非常快。” 他指出,其中一些物體的移動速度是子彈的15倍。“這些物體的移動速度確實非常快,而且彼此之間確實非常接近。人們需要意識到這一點。”
Jah的可視化過程利用了美國空軍收集的軌道數據,該數據負責保持圍繞地球軌道的空間物體的廣泛目錄。他指出,圖表只是顯示基於該數據的預測,並且物體的位置可能略有偏離。同樣重要的是要記住,雖然這些東西都越來越接近,大部分這些衛星都比較小。Jah說道:“這就是為什麼實際碰撞不頻繁的原因。” “即使物體進入[幾百]米之內,物體的實際尺寸卻要小得多。”
為了避免在太空中發生潛在的碰撞,美國空軍將警告衛星運營商,如果其航天器可能碰到某物,並且在碰撞機率很高時會發出通知。如果可能,運營商將把衛星移開,以免造成潛在影響。這個過程一直在發生。現在,太空中發生的衛星碰撞極為罕見。最明顯的碰撞事故發生在2009年,當時美國一顆通信衛星與一顆俄羅斯已報廢的衛星在太空中相撞
。但是那一次相撞說明了當衛星靠近時的危險所在。這次事故在軌道上製造了成千上萬的碎片,這些碎片對其他正在運轉的航天器構成了威脅。
專家擔心這種事件將來可能會越來越普遍。屆時,在軌軌道上預計大約有2000顆運行中的衛星,美國空軍正在積極追踪22000多個碎片。但是,特別是隨著SpaceX、OneWeb之類的私營公司發誓要用成千上萬的航天器填滿地球軌道,以將互聯網覆蓋範圍傳送到下方的行星上時,低地球軌道上的衛星數量將大大增加。此前SpaceX公司的一個衛星差點導致與歐空局的一顆衛星碰撞。
NASA的一項研究估計,這些巨型星座中的幾乎所有衛星都必須每五年安全地移出軌道,否則發生碰撞的風險將成倍增加。