太空火箭碎片可能帶來災難性的後果研究人員提出新解決方案
根據不列顛哥倫比亞大學(UBC)最近的一項研究,在未來十年內,重新進入太空飛行時被遺棄的火箭級將有6% 到10% 的可能性導致嚴重傷害或造成死亡。據研究人員稱,各國政府必須作為一個整體採取行動,立法規定火箭級在使用後被安全地引導到地球。雖然這可能會提高發射的成本,但它也可以拯救生命。
“是否可以把人的生命損失視為做生意的代價,還是我們應該在可能的時候尋求保護?這就是這裡的關鍵點:我們可以保護這種風險,”主要作者、UBC政治學系教授Michael Byers博士說。
火箭,其中一些經常被留在軌道上,被用來向太空發射物體,如衛星。這些被遺棄的火箭級如果其軌道足夠低,可以不受控制地重新進入大氣層。雖然大部分碎片會在天空中燃燒,但可能是致命的碎片仍然會向地球墜落。
UBC的相關論文已發表在《自然-天文學》雜誌上。研究人員檢查了一個公共衛星目錄中超過30年的數據,並估計了在接下來的10年中對人類生命的風險,同時考慮到不受控制的火箭體重新進入的相應比率、它們的軌道以及關於人類人口的數據。
使用兩種不同的方法,他們發現目前的做法在未來十年有6%到10%的機會出現一個或更多的傷亡,如果每次再入平均將危險的碎片擴散到10平方米的區域。雖然計算考慮了地面上的人發生一次或多次傷亡的概率,但Byers博士說,他們沒有考慮到最壞的情況,例如一塊碎片擊中了飛行中的飛機。
此外,他們發現,儘管主要的航天國家位於北方,但全球南方承擔的風險不成比例,火箭體降落在雅加達、達卡和拉各斯緯度的可能性約為紐約、北京或莫斯科的三倍。這是由於發射衛星時使用的軌道的分佈造成的。
雖然任何一個人的風險都很低,但作者指出,來自太空的危險碎片撞擊地球表面的情況遠非聞所未聞。而太空發射正在增加,共同作者、物理學和天文學系副教授Aaron Boley博士說:“到目前為止,風險是以每次發射為基礎進行評估的,給人的感覺是風險非常小,可以安全地忽略。但是,累積的風險並沒有那麼小。目前還沒有傷亡報告,也沒有大規模傷亡事件,但我們是等待那一刻,然後做出反應,特別是當它涉及到人的生命時,還是努力走在它前面?”
目前存在的技術和任務設計可以在很大程度上消除這種風險,包括通過擁有重新點燃的引擎以及額外的燃料,引導火箭體安全地到達海洋的偏遠地區。但這些措施需要花費資金,而且目前沒有多邊協議強制要求公司做出這些改變,Byers博士說。
Byers博士表示,存在這種國際集體行動的例子,包括在“埃克森·瓦爾迪茲”號油輪漏油事故後強制要求油輪從單層船體過渡到雙層船體,以及在20世紀80年代逐步淘汰氯氟烴以保護臭氧層。“這兩件事都需要一定的成本來改變做法,但為了應對新的科學分析,有一個集體意願來這樣做,在這兩個例子中,它們都取得了完全的成功。我們提出的建議是完全可行的,因此,沒有理由在這個問題上拖延行動。”
未來的研究方向將包括對這些模型進行補充,這些模型目前假設所有的火箭體都是相同的大小,共同作者、跨學科研究的博士生Ewan Wright說:“雖然有些火箭的質量只有普通洗衣機那麼大,但其他火箭的質量卻高達20噸。這影響到有多少物質在大氣中燃燒,增加這一細節將改善我們的模型。然而,人們對火箭體如何燃燒知之甚少,因此對到達地面的致命碎片的’傷亡面積’有更好的了解是很重要的。”