耽误航天员回家的“空间碎片”,危害到底有多大?
杭州网  发布时间:2025-11-05 19:15   

科技日报讯 据中国载人航天工程办公室消息,神舟二十号载人飞船疑似遭空间微小碎片撞击,正在进行影响分析和风险评估。为确保航天员生命健康安全和任务圆满成功,经研究决定,原计划11月5日实施的神舟二十号返回任务将推迟进行。

这些耽误航天员回家的“罪魁祸首”——空间碎片,它们从哪来,危害有多大,有什么办法可以预防和处理?全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩向科技日报记者进行了介绍。

第一问:空间碎片从哪来?

空间碎片由人类航天活动直接产生或间接衍生。

庞之浩介绍,废弃航天器及相关部件是空间碎片最主要、最直接的来源,占比超过40%,包括退役卫星、火箭残骸、航天器解体残骸等。

其次是航天活动中的操作废弃物。这类碎片多为航天任务执行过程中有意或无意丢弃的物品,尺寸虽小但数量庞大。包括:功能性抛弃物,如卫星分离时的固定螺栓、火箭的保护罩、宇航员出舱活动时遗落的工具等;微小脱落物,如航天器表面老化脱落的涂层碎片、太阳能电池板的微小碎片、发动机燃烧产生的残渣等。

另一类是航天器碰撞与爆炸产生的次生碎片,这是碎片数量不断增加的关键原因。历史上曾发生过卫星与碎片、卫星与卫星的主动碰撞,并产生连锁反应,一次碰撞或爆炸产生的新碎片,会继续撞击其他航天器,形成“碎片雪崩”,导致轨道碎片密度呈指数级增长。

第二问:空间碎片的危害有多大?

别小看空间碎片的威力。庞之浩说,即使是直径小于1厘米的空间微小碎片,凭借极高速度带来的巨大动能,也能对航天器造成致命损伤。

他介绍,空间碎片的运动速度普遍为每秒7至10公里,这种高速撞击会产生极端破坏效果。毫米级碎片会划伤航天器舷窗、太阳翼,导致透光率下降或供电效率受损;厘米级碎片可直接穿透航天器外壳,击穿燃料箱、管线等关键部件,引发泄漏或爆炸。即使未完全穿透,撞击产生的冲击波也可能震坏内部精密仪器,导致导航、通信等系统失灵。

当低地球轨道碎片密度达到临界值时,一次碎片撞击产生的新碎片,会引发更多撞击,形成“多米诺骨牌效应”,最终可能在轨道上形成一层“碎片云”,彻底阻断人类进入太空或使用卫星的通道,对太空活动造成长期灾难性影响。

对于在太空行走的航天员来说,他们对空间碎片几乎没有防护能力。哪怕是直径0.1毫米的超细碎片,也可能穿透航天服的防护层,造成航天员受伤。即便置身于航天器内,如果航天器被碎片撞击失压,舱内航天员的生命安全也将直接受到威胁。

(原标题:耽误航天员回家的“空间碎片”,危害到底有多大?)
来源:科技日报  作者:  编辑:管鹏伟
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