围绕地球运行的太空垃圾越来越多,有什么办法可以清除吗?

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1、地球的太围绕地球运行的运行越多太空垃圾越来越多,有什么办法可以清除吗。空垃可清为了满足人类社会发展过程中对通讯、办法气象监测、围绕导航、地球的太农业、运行越多生态环保、空垃可清侦察等领域日益精细和精准化的办法需求,世界各国纷纷研制和向太空发射了众多人造卫星,围绕不过,地球的太随着火箭和卫星的运行越多频繁发射,在地球的空垃可清外层空间中产生了大量“太空垃圾”,在一定程度上影响了目前仍然正在工作航天器和卫星的办法稳定运行,并且对新发射卫星的轨道控制造成干扰。根据人造卫星的不同用途,特别是从卫星监测影像分辨率、卫星计划使用寿命等角度,其在发射升空之后稳定运行的高度,都会在设计之初予以确定,从而通过不同级的发射火箭将其运送到不同调试的预定轨道。按照国际上通用的方法,这些人造卫星分属于低轨、中轨和高轨卫星三种主要分类。

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2、根据万有引力公式和向心力公式,我们可以得出卫星可以围绕地球做匀速圆周运动的最低速度=(/),其中为万有引力常数、为地球质量、为卫星与地心的距离。从这个公式我们可以看出,卫星能够在相应轨道上稳定运行,和其自身的质量并没有直接联系,而万有引力常数和地球质量都是一个恒定值,因此,这个最低速度仅和它与地球质心的距离有关,所以我们理论上卫星的轨道高度越低,则需要在其做圆周运动时,沿着其轨道切线方向上的最小速度就要越大。虽然理论上高度越低,则所需要的发射火箭级数越小、燃料输入就少,发射成本就会越低,但考虑到在地球大气层100公里以内的高度下,大气气体分子的密度相对较高,对卫星运行过程中的摩擦力就会越大,致使原本可以维持围绕运行的速度逐渐低于最低环绕速度,卫星在引力作用下其高度就会越来越低,最终在降落的过程中焚毁或者残骸坠落地面。对于轨道高度在2000公里以下的低轨卫星来说,一般通过一级火箭就可以使其入轨,其成像分辨率较高,但是覆盖范围小,使用寿命低,因此其无论是发射之后的火箭残体还是寿命到期的卫星,最终都会在重力作用下逐渐坠落,通常形成太空垃圾的可能性较低,世界各国一般都是采取精确的定位系统以及减速装置,来最大限度地缩小其降落区域的可能区间,从而减轻对人们正常生产生活的影响和威胁。

3、而对于中轨道卫星和高轨道卫星来说,它们在发射时所需的能量输入要明显增大,因此根据实际入轨高度的要求,分别采取多级火箭的形式,在相应的时间节点上合理进行惯性滑行、再启动点火加速等操作,最终使卫星不断跃升轨道达到预定位置。而在此过程中,多级火箭使用完毕以后,由于距离地球表面较远,在初始速度的加持下,在其失去动力输入的情况下,仍然可以在很长的时间保持围绕地球运转的趋势。再加上一些使用寿命到期的卫星,在这些退役或者报废的航天器的相互碰撞、爆炸解体、小型天体撞击等因素作用下,形成了由不同大小碎片共同组成的“太空垃圾”。

4、根据科学家们的测算,在地球同步运行轨道中,如果能够保障各卫星正常稳定运行,且能够将互相碰撞的几率控制在安全范围之内,那么存在着一个饱和点,那就是1800颗卫星左右,目前全球已经发射了地球同步卫星300多颗。而在国际航空联合大会上确定的100公里以上、3.6万公里以下的航天空间中,所能容纳人造卫星的饱和点为4万颗左右,目前全球共发射了7000多颗,其中有3600颗左右仍然在这一空间中运行,1000多颗正常运行、2000多近代颗已经失效但是并未坠落地球,从以上数据我们可以看出,如果仅从纯理论上的计算来看,目前仍然在轨道空间中的人造卫星数量,距离饱和点还有较大的差距。但是在已经突破1亿颗太空碎片的影响之下,那些仍然在运行的卫星以及新发射的卫星来说,如何规避这些碎片的影响成为当务之急。

5、然而,对于太空垃圾的清理并非那么容易,这一方面取决于距离地球较远,另一方面这些太空垃圾的轨道高度和运行速度差异很大,因此我们短期内不可能通过主动搜集的方式将其清除出去,只能是借助于加强监测的方式,比如建立太空警戒系统,对一些距离地球不是太远、体积稍大一些的太空碎片,来最大限度动态获取它们的运动状态,从而在火箭发射、空间站实验、卫星轨道调整近地空间安全等方面,将来自太空垃圾碎片的威胁因素考虑进去,从而做出提前性的判断和应对措施。而在火箭发射的过程中,对于末级火箭以及卫星寿命快到期时,预留一部分的动力输入来源量,主动在返回大气层中完全焚毁或者引导其坠入海洋的某些区域内,从而有效减少对其它航天器以及在地面上生活的人们的生命财产安全的威胁。

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