神舟二十号疑遭太空碎片撞击,返回任务推迟
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11月5日晚间,中国载人航天工程办公室发布重要消息:神舟二十号载人飞船在轨运行期间疑似遭受空间微小碎片撞击,为确保三位航天员的生命健康安全及任务的圆满成功,原计划于当日实施的神舟二十号返回任务已决定推迟进行,新的着陆时间尚未公布。
据官方通报,此次推迟决定是为“确保航天员生命健康安全和任务圆满成功”而作出的审慎安排。神舟二十号乘组航天员陈冬、陈中瑞、王杰目前状态良好,空间站内各项系统运行正常。

多家权威媒体援引中国载人航天工程办公室消息指出,撞击物极可能为直径在1至10厘米之间的空间碎片。事件发生后,中国载人航天工程办公室立即启动应急预案,组织专家对撞击影响进行全面分析,并对潜在风险进行评估。

太空碎片威胁加剧
据航天科技集团五院空间站空间碎片防护设计师闫军介绍,空间碎片是指所有在轨运行但已失效、失控或不再具有功能的人造物体及其碎片,主要来源于失效卫星、火箭残骸、爆炸碰撞碎片及人为试验产生的碎片等。如果把低地球轨道比作一条高速公路,越来越多的空间碎片就好比留在路上的破损汽车,也叫太空垃圾。

自1957年人类发射第一颗人造地球卫星以来,空间碎片数量呈快速增长趋势。数据显示,截至2024年,地球轨道上可被持续追踪的较大空间碎片已超过4.4万个,尺寸在1厘米以上、对航天器构成潜在威胁的空间碎片数量估计超过100万个,而毫米级以上空间碎片总数更是多达上亿个。

图片来源:中国科学院国家天文台
这些碎片普遍以接近第一宇宙速度(约7.9公里/秒)运行,此类碎片因体积小、难以被地面雷达持续追踪,但动能巨大,撞击破坏力不容小觑,被称为“隐形杀手”。 美国国家航空航天局(NASA)曾模拟显示,一颗仅1厘米的铝球以10公里/秒速度撞击,其能量相当于一辆小汽车以100公里/小时正面碰撞。
历史案例:碎片威胁真实存在
事实上,空间碎片对航天器的威胁并非首次。根据公开报道,因碎片撞击而失效或异常的卫星已超过16颗,每年全球卫星为躲避空间碎片进行的机动规避操作超过100次。国际空间站为躲避空间碎片撞击,共进行了29次机动规避。
电影《地心引力》曾生动展示太空碎片对航天器的毁灭性打击。现实中,近地轨道上的碎片数量急剧增长,地球轨道上尺寸大于10厘米的碎片约有3.6万个,尺寸在1至10厘米之间的碎片有上百万个,而尺寸小于1厘米的碎片更是多达上亿个。这些碎片以极高速度绕地球飞行,即使微小碎片也能造成严重破坏。
相较于2006年的数据,以空间碎片为主的小尺寸空间物体密度已增加了约5倍。因此,如何加强对航天器的防护,已成为全球航天活动的重要关注点和技术攻坚方向。
主动规避与被动防护结合
大部分空间碎片虽小,却有着20倍于子弹的运行速度,给轨道上的交通带来诸多风险。根据公开报道,由于碎片撞击而失效或异常的卫星超过16颗,每年全球卫星机动规避空间碎片的操作超过100次,国际空间站为躲避空间碎片撞击共进行了29次机动规避。
为应对空间碎片威胁,中国空间站已采取一系列防护措施,航天器通常采取主动规避与被动防护相结合的策略。对于10厘米以上的大型碎片,航天器通过轨道调整主动规避;而对于微小碎片,则主要通过加装防护装置进行被动防护。
同时,科研团队进一步梳理空间站舱外易受撞击的薄弱环节,加装了多层复合结构的空间碎片防护装置,包括高强度金属外壳、能量吸收材料层及隔热缓冲层。在关键区域如密封舱,防护等级最高;而对于太阳翼等大面积部件,则采用冗余设计以避免单点故障。此外,科研团队还部署了舱体撞击泄漏监测和定位系统,并优化了压力应急处置预案。
截至目前,航天员已在空间站外部进行了7次空间碎片防护装置安装工作,为关键设施设备提供了有力保护。
国际合作,共同应对太空垃圾挑战
面对日益严峻的空间碎片问题,国际社会正在加强合作,共同探索清除“太空垃圾”的有效途径。目前,空间碎片清除技术主要分为接触式(如机械臂抓捕、安装离轨装置)和非接触式(如激光或离子束推移)两大类。
欧洲航天局已出资8600万欧元购买清除服务,计划发射专门航天器演示验证大型报废卫星移除技术。日本天空完美公司则宣布将开发激光清除卫星,计划于2026年投入运行。中国也在大力发展相关技术,并在《2021中国的航天》白皮书中将空间碎片清除列入太空经济新业态。
为确保航天员生命安全,中国航天部门制定了完善的安全保障机制。在神舟二十一号执行在轨飞行任务期间,神舟二十二号载人飞船作为应急飞船在地面待命,可随时发射升空实施救援。此外,航天员可通过舱外巡视、热控系统监测、电路测试等方式快速定位受损区域,并在地面指导下实施结构加固、线路更换等操作。
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