中國欲用激光器消除太空垃圾,美國不淡定了

18-04-18

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中國欲用激光器消除太空垃圾,美國不淡定了


  在地球大氣層之外的近地軌道上,除了正在服役的衛星和航天器外,還有為數眾多的“不速之客”環繞在地球四周,它們就是討厭的太空垃圾,可謂垃圾“圍城”困住了人類的飛天夢。



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  為了治療地球的“垃圾癥候群”,各國科學家都在想辦法。最近,中國科學家有一個提議,用激光器來清理雜亂的太空軌道,清除廢棄的衛星和其他太空垃圾。


  中國一所軍方大學研究人員發表的題為“天基激光站清除小尺寸空間碎片對軌道要素的影響”的論文,描述了如何利用天基激光器將空間碎片輻照為較小的、危害較低的碎片。


  其實,用天基激光器消除太空垃圾是一個國際性研究熱點,國內外都在進行理論研究。激光輻射法是目前國內外移除小尺寸空間碎片的最有前景的方法之一,也是當前各方研究的重點。


  曾經,天基激光器作為星球大戰計劃的一部分,被研究用來反導


  其技術原理也並非簡單的燒蝕。激光清除空間碎片技術是利用高能激光輻照空間碎片使其表麵熔融、氣化、電離,形成等離子體羽流,沖量耦合使碎片獲得速度增量,碎片軌道因速度增量而發生改變。


  當碎片軌道的近地點高度低於稠密大氣層邊界時,碎片將再入大氣層燒毀,從而達到碎片清除的目的。激光清除空間碎片技術包含激光燒蝕驅動碎片和空間碎片降軌清除兩部分。


  這並不是一個新鮮事兒。早在20世紀90年代,就有美國軍方的科學家提出過借助地麵或太空激光武器將太空垃圾完全摧毀或使其蒸發的設想。但出於對成本和產生其他碎片的擔憂,這一措施並未真正實施。


  2011年,美國研究人員提出了一種更為巧妙和廉價的方法:通過在太空望遠鏡上安裝的一架中等功率激光機對可能發生碰撞的太空垃圾碎片進行照射。


  由於激光能在太空中減緩碎片移動速度,研究人員每天持續用激光器照射太空垃圾一到兩個小時,就足以使其每天移動大約198米的距離。


  研究人員稱,一個5千瓦的激光器一天就能對10個目標進行處理。而更為關鍵的是,這種係統中使用的激光機成本較為低廉,相對於軍用激光武器或太空激光武器數百萬到數千萬美元的造價,這種激光器每套價格隻有80萬美元左右。


  2015年4月也曾有報道稱,一個國際科學家小組提出利用天基係統解決日益嚴重的太空碎片問題的方案。



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  研究人員發表的文章稱,利用一個日本小組研發的EUSO超廣角視場望遠鏡探測目標,然後利用高效激光係統CAN激光器,跟蹤並從軌道上清除太空碎片。據介紹,利用這兩個工具,能夠跟蹤並清除約1厘米大小的危險太空碎片。


  而此次,國內的研究表明,天基激光清除碎片技術方案所需的激光器功率為31kW(對於1200km軌道)。在當前的衛星平臺中,太陽能電池的供電功率在40kW左右,能夠滿足激光器的能量需求。


  此外,所需的激光束發射鏡尺寸最大為2m,以哈勃太空望遠鏡為參考,其主鏡直徑為2.4米,表明現階段的發射鏡製造水平滿足激光發射係統的需求。


  然而這次中國提出用天基激光器消滅太空垃圾,確實一石激起千層浪。首先,美國就不安定了。


  你要是以為美國媒體是為了宣傳中國科學家造福人類,那就大錯特錯了。《新聞周刊》雖然沒有直接說這種巨型激光器的威脅,但是卻暗指這將是中國在軌道上部署的最強武器。


  一些西方媒體用這樣的眼光打量中國的航天活動:“中國是世界上最大的太空垃圾製造國之一,如果中國試圖想辦法清除這些垃圾,那麽中國可能是計劃向軌道上部署天基武器……”


  《新聞周刊》上的文章寫道,在生產太空垃圾方麵,中國是最嚴重的“罪犯”之一,僅僅是2007年的一次反衛星測試就產生了數千個危險的碎片。這些碎片中的任何一個都有可能嚴重幹擾或導致在低地球軌道上咝械暮教炱鲹p毀,並稱這次衛星解體是太空活動五十年來最產生碎片最多和最嚴重的解體現象。


  不僅如此,他們還懷疑,中國研究天基激光站目的不純。去年美國發出警告,這個超級大國正在建造太空武器,以“挑戰世界力量的平衡”。



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  冷戰時期設想中的天基激光器


  去年3月,美國戰略司令部司令約翰·海登(JohnHayden)對美國有線電視新聞網表示:“他們一直在製造武器以便進行太空作戰,包括幹擾武器和激光武器,而且並不對此保密。他們正在培養這些能力以挑戰美國及其盟友……我們不能允許這樣的事情發生”。


  麵對如此質疑,中國專家表示,利用天基激光器清除太空垃圾是目前國際上一個研究熱點,中國也有不少機構進行理論探索,但與天基武器毫不相幹。


  原文地址:http://www.sohu.com/a/217444666_102883



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