ITBear旗下自媒体矩阵:

神舟二十号航天员平安归来!空间碎片为何成回家路上的“拦路虎”?

   时间:2025-11-20 15:58:34 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

神舟二十号航天员乘组搭乘神舟二十一号载人飞船返回舱,于东风着陆场顺利着陆。陈冬、陈中瑞、王杰三位航天员全部安全出舱,健康状况良好。此次返回过程中,神舟二十号飞船原定返回舱因舷窗玻璃出现细微裂纹,经评估不满足载人安全返回条件,最终乘组改乘神舟二十一号飞船返回地球。

引发此次返回舱异常的“罪魁祸首”极有可能是空间碎片。看似空旷的太空,实则暗藏危机。除了天然存在的微流星体,人类航天活动产生的空间碎片数量更为庞大,这些被称为“太空垃圾”的物体,包括失效卫星、废弃火箭末级、未燃尽的燃料颗粒、航天事故残骸,以及从航天器上脱落的零件、隔热材料,甚至航天员舱外作业时遗失的工具等。碎片之间的碰撞还会产生更多次级碎片,形成连锁反应。

低轨道碎片受稀薄大气阻力影响会逐渐降轨,最终在大气层中烧毁;但高轨道碎片可能长期存留。例如,苏联1972年发射失败的“宇宙-482”金星探测器着陆舱,在地球轨道运行53年后才坠回大气层。这种长期滞留的特性,使得空间碎片对航天活动的威胁持续存在。

空间碎片的破坏力源于其高速运动。包括航天员和航天器在内,所有物体均以接近每秒8公里的第一宇宙速度绕地球飞行,是步枪子弹速度的10倍。尽管航天员出舱时看似缓慢飘动,实则与空间站等设备速度一致。若轨道交叉,碰撞的冲击力堪比车祸。碎片携带的动能与其质量和速度平方成正比,大尺寸碎片可能击穿航天器外壳或控制系统,导致爆炸、解体或轨道偏离;小碎片则可能造成撞击坑,损伤太阳能板或供电线路。

对于舱外作业的航天员,其航天服防护能力较弱,毫米级碎片即可击穿防护层,危及生命。若碎片破坏返回舱防热涂层,返程时可能因高温导致结构失效。因此,空间碎片已成为载人航天必须面对的重大挑战。

为应对这一威胁,现代航天器设计从源头减少碎片产生,例如采用防爆燃料箱、减少外露部件,并在退役时主动变轨或进入“墓地”轨道。对于已存在的碎片,航天器主要依赖监测预警系统规避大尺寸碎片。通过光学观测、雷达技术和图像处理,可追踪碎片位置和速度,建立轨道数据库。若碎片尺寸超过10厘米,航天器会主动调整轨道避让。

然而,大量小型碎片难以观测,频繁变轨消耗燃料不现实,此时“硬抗”成为唯一选择。长期驻人的空间站需强化防护结构。国际空间站采用惠普尔防护罩,由外层金属薄板、中间空隙和内层厚板组成。碎片撞击外层后粉碎,碎片在空隙中散开,能量大幅衰减,难以穿透内层。中国空间站则使用复合材料填充式防护结构,结合高强度材料和能量吸收层,既减轻重量又提升抗冲击性能,已应用于天和核心舱及问天、梦天实验舱。

空间站防护并非“一刀切”,而是根据部件重要性分级。密封舱等航天员生命保障区域防护等级最高,推进系统和供电设备次之,太阳翼等大面积部件则通过冗余设计降低风险。航天员在轨维修也是防护体系的重要环节。此前,神舟十七号乘组完成了中国航天首次舱外维修任务,神舟十八号、十九号乘组在安装防护装置时同步巡检设施设备。神舟二十号乘组的重要任务之一,便是继续为空间站“披甲”。

此次返回舱异常事件,凸显了中国载人航天严谨的安全意识和高效的应急机制。自神舟十二号任务起,中国采用“发一备一”滚动备份模式,确保随时有备用飞船可执行救援任务。即使神舟二十一号无法使用,地面待命的神舟二十二号飞船也可紧急升空,保障航天员安全返回。

 
 
更多>同类资讯
全站最新
热门内容
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  版权声明  |  争议稿件处理  |  English Version