可視化工具顯示俄羅斯反衛星導彈試驗產生的大量碎片雲
衛星追蹤器一直在加班加點地工作,以弄清俄羅斯在週一早些時候摧毀自己的一顆衛星時究竟產生了多少危險的碎片–他們所描繪的畫面看起來很暗淡。 對俄羅斯的反衛星導彈試驗的多種視覺模擬顯示了廣泛的碎片雲,這可能會在幾年內威脅到其他在軌物體。
本周初,俄羅斯發射了一枚導彈,摧毀了該國的Kosmos 1408衛星,這是一個大型航太器,在地球上空大約300英里處繞行。 據美國國務院稱,該衛星的解體至少產生了1500塊可追蹤的碎片,以及數千塊無法追蹤的小碎片。 所有這些碎片仍在低地球軌道上,以每小時數千英里的速度移動,對任何可能穿過它們的物體構成威脅。 最初,這甚至包括國際空間站,由於衛星的碎片雲幾次經過國際空間站,空間站上的宇航員們被迫在他們的航太器裡躲避。
要完全了解情況有多糟,還需要幾周甚至幾個月的時間,但衛星追蹤器對反衛星試驗的早期可視化工具顯示,衛星解體后留下了大量的空間碎片痕跡。 這些碎片在軌道上看起來像一條點狀的蛇,伸展開來,移動的方向與 Kosmos 1408衛星曾經圍繞地球移動的方向大致相同。 而且,有一件事是可視化人員所同意的:這條”碎片蛇”不會很快消失。 美國私人太空追蹤公司LeoLabs在一篇博文中寫道:「在未來幾年到幾十年裡, Kosmos 1408 的碎片將對(低地球軌道)上的大多數衛星有一些潛在的碰撞風險。 ”
由歐盟太空監視和跟蹤(SST)網路和太空軟體公司AGI製作的兩張可視化圖片揭示了當俄羅斯導彈攔截 Kosmos 1408時,在撞擊的第一時間可能發生了什麼。 它們都顯示了碎片雲是如何瞬間增長並擴散到整個空間的。 AGI的類比還顯示了碎片雲與國際空間站相交的距離有多近,驗證了美國宇航局的擔憂和該機構讓宇航員就地避難的決定。
南安普頓大學專門研究空間碎片的工程教授Hugh Lewis創建的另一個可視化工具,顯示了 Kosmos 1408的碎片在太空中擴散的程度。 Lewis解釋說,當俄羅斯的導彈擊中該衛星時,所產生的每一塊碎片都得到了一點踢力,將它們送到更高和更低的高度。 每一塊都在以不同的速度移動,這取決於其軌道的高度。
“即使它們是一起開始的,但現在的情況是,在較大的軌道上的碎片需要更長的時間來繞行地球,而在較小的軌道上的碎片則需要更少的時間來繞行地球,” Lewis告訴The Verge。 “因此,低軌道上的衛星似乎比高軌道上的衛星提前移動。 而這就是將它拉長的原因。 ”
Lewis說,隨著時間的推移,該碎片雲將繼續變形。 低軌道上的碎片將更快地落到地球上並離開軌道,而高軌道上的碎片將在太空中停留更長時間。
目前, Lewis的可視化工具依賴於基於我們認為這些碎片可能在哪裡的類比,考慮到Kosmos 1408的大小和導彈撞擊衛星的物理學原理。 然而,隨著來自測試的真實世界的數據不斷湧現,該可視化將變得更加真實。 美國太空司令部負責追蹤太空中的物體,但它還沒有向公眾提供任何來自反衛星試驗的軌跡。
研究人員追蹤這種物質的最大希望來自不同感測器的混合–從地面的雷達站到光學望遠鏡。 然而,即使是最先進的追蹤器也可能需要一些時間才能知道所有東西的位置。
同時,LeoLabs在一篇博文中寫道,它已經計算出測試中近300個碎片的路徑,很可能是破裂后的最大碎片。 該公司指出,低軌道上的物體應該在未來五年內重新進入地球大氣層並燒毀。 然而,較高軌道的碎片可能會在軌道上停留幾十年。 而隨著所有這些衛星碎片在軌道上的時間衰減,它們將繼續對空間站和其他衛星構成風險。 只需與快速移動的碎片發生一次碰撞,就有可能打掉一顆正在運行的衛星。
“這不會是一個短期的問題,”Lewis說。 “它將至少在這個十年和下一個十年影響空間運作。”