航天器外面加一个板,可以抵挡小碎片
主持人:我们因为行业之间的差别很大,而且很多网友以前都没有听说过这个概念,像您的同行们在工作的时候是怎么去研究这个空间碎片的?我们很感兴趣。
都亨:空间碎片涉及的领域很宽,按照我们十五计划期间,那五年是我们国家起步的五年,大概归纳成三个方面,一方面实际上是对大碎片,我们要监测它,要测量它的轨道,要能预报它的碰撞。这里面包括空间碎片的运行轨道的一些理论,包括预警的碰撞概率的一些理论,组织观测的一些方法都有关。这是一个大方面。
第二大方面,就是空间碎片的防护,小碎片我怎么去防止它,这里面也有很多问题,我首先需要知道,小碎片是怎么分布的,哪儿最多。我的航天器进去到某个轨道上,多大的多少次,小的多少次,我用什么材料可以抵挡它,多大的厚度可以抵挡它。另外我在地面上还要做一个实验,做一个能够发射很高速度的炮模拟一下这个撞击。比如说我们做了一个气炮,它可以发射一个弹丸,比方说三厘米厚打穿没打穿,这个都要通过实验来验证。根据这个实验结果,可以得到,我的航天器外面加一个板,三毫米厚或者是五毫米厚就可以抵挡了,我就可以加强防护。
网友:据说国外对于空间碎片的监测和预告是非常准确的,他们是怎么做到的?
都亨:他们就根据他们的测量。
主持人:知道了他们的运行轨道,然后就能预测到它们在什么位置上。
都亨:当然这个精确还要看在什么程度上说,据我们了解,现在也就是几十米。
网友:我对空间的开发很感兴趣,尽管太空碎片对于空间开发没有什么太多的作用,但是其他方面哪些我们还可以更好的开发它?
都亨:空间学跟我们人类生活的关系很密切了,看电视,听广播,GPS定位,发射卫星,气象预报都靠卫星。我这个方面也了解很少,但是我知道在上个世纪70年代提到的时候,还有一样能用的,就是空间太阳电站。
主持人:是所有的国家都还没有呢?
都亨:都还没有,这是上个世纪提出来的。其他的比如说定位系统,广播通信都实现了,这个还没有实现。在空间,用卫星来发电,用微波传到地面上来。
主持人:通过微波转嫁给地面。这个产生的能量大概有多少?如果我们每个国家都通过这样的方式转嫁,应该都差不多?
都亨:对,具体还有很多难题,如果实现起来的话,那么能量几乎是无限的,上面有多大的太阳电池板,它就可以传输多大的能量,但是能量的传输和转化还没有实现,一直到现在都没有实现。
网友:空间碎片的研究都有哪些难题?我们目前有没有碰到过什么困难?
都亨:难题太多了。
主持人:不过方法总比问题多。
都亨:得慢慢解决了。比如说就拿监测来讲,还没有好的办法能把碎片的轨道测出来。
主持人:像美国和苏联是怎么做的?
都亨:他们有很大的雷达望远镜。需要的投资很大,技术上的难度也比较大,如果谁能够想出一个很好的方法,把12000个碎片的轨道测出来,那就很了不起了。还有防护,如果能够想出新的材料耐撞击,然后又轻,又耐撞击的,这个材料也是很了不起的。我们就可以提高卫星的安全系数,降低它的成本。还有包括减少空间碎片,粘是一个办法,网是一个办法,还有没有别的办法把它抓下来。这个都是开放的,都没有解决的问题,都是完全可以畅想的事情。
主持人:空间碎片好像给人感觉还是挺远的,您觉得它离我们远吗?
都亨:不远。
主持人:而且我们网友说,我现在生活上地球上,空间碎片在太空,跟我没有什么关系。
都亨:刚才讲的空间碎片都是在轨道上的,其实你看联合国关于空间碎片的定义,它也包括已经掉到地球上来的碎片,只要它曾经在轨道上运行过,掉下来。经常有报道说,很大的一个燃料筒掉到地面上,如果砸在房屋上或者是砸在村庄里,城市里,影响就很大。俄罗斯的“和平号”空间站陨落了,最后陨落在南太平洋,当时从日本到澳大利亚到新西兰这几个国家都处于紧急状态,非常紧张。有些国家还作为一个自然紧急状态的一个因素。因为空间站很大的一个物体掉下来,能量是非常大的。
主持人:这意味着空间碎片并不仅仅是局限在太空里的一些碎片,有很多掉到地球上的碎片也都属于。
都亨:俄罗斯有一个核动力卫星出了故障,掉到加拿大的,它产生了严重的放射性污染,后来出了几千万给它清理。这个也不是很遥远,还是很近的。
网友:您多年从事空间碎片的研究,谈一谈在研究过程中有没有一些有意思的事情跟我们分享一下?
主持人:好像科研这方面的趣事,大家也是非常关注。
都亨:我还没有碰到过太有趣的事情,我们曾经摸索过很长时间,一开始不知道怎么做。
主持人:也没有办法跟美国和苏联他们学习?
都亨:也可以,因为各个国家不一样,各个国家的科研体制也不一样,另外像美国,它都是从60、70年代开始,监测网很早就开始形成了,我们是从零开始,都不完全一样。在探索中走得比较多。现在基本上把问题理清楚了,就是刚才讲的三个方面的问题。
主持人:近几年我们能够在空间碎片的研究上有没有其他方面的突破?
都亨:突破也有,比如说十五计划,刚才讲到的我们国家参加了机构空间碎片协调委员会,动画我们做得很出色,原来我们“长征四号”也存在这个爆炸的问题,现在就很好的解决了,这也是我们国家的很好的贡献。还有地面实验,我们的速度可以达到每秒十公里,在航天器设计里面,包括今后我们的载人航天飞船也要考虑怎么防护空间碎片,因为这个不仅是一个基础研究问题,而是直接应用的问题,这方面还是取得了不少的进展。
主持人:近年来的成果还是比较多的,而且收获也很多。
主持人:刚才网友提到了,空间碎片离我们很远,但是大家都可以出谋划策,大家在生活当中都可以做点什么?为空间碎片做一点什么?
都亨:因为人的思想不受什么限制,所以尽管你坐在房间里头,你都可以去想空间碎片到底怎么去减少它,怎么去防护它,怎么去测量它,这个都可以想。我觉得只要是基本物理概念能够说得过去的话,咱们就有希望找到一个技术上可实现的途径。
主持人:可以呼吁我们全民参与空间碎片的防治。
谢谢都老师做客我们今天的访谈,也给我们普及了一下这方面的知识,如果平时没有了解的话,感觉离我们挺远的,但是通过您访谈中所谈到的它产生的一些危害包括目前掌握的一些技术跟国外的对比,我们也对这方面有了比较全面的认识,谢谢您!
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