“最强生物”敲响警钟 在太空中也需要垃圾分类

时间:2019-08-30 来源:www.288mj.com



“最强壮的生物”发出警报。它还需要空间垃圾分类

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最近,“地球上的微生物水可能落在月球上”的报道引起了人们的关注。据报道,四个月前,以色列第一次登月探测“创世记”未能降落在月球上,撞向月球并留下原本用于在遥远而辽阔的土地上进行实验的水熊昆虫样本。

此前,一些学者指出,水熊昆虫是地球上最“难以破坏”的物种,可以承受所有可能的天文灾害,如小行星撞击。

尽管许多专家在接受媒体采访时表示,基本上不可能对月球上的水样进行生长和繁殖。但这仍然是我们日益活跃的太空探索的警钟。来自地球的垃圾可能必须在月球上“建立基地”。

事实上,不仅是月球,而且卫星和探测器可以到达的地方,也将面临同样的风险。人们越来越重视地面垃圾的分类和处理,那么如何对空间垃圾进行分类呢?我该怎么办?

一小块碎片是致命的

“传统意义上的空间碎片是空间碎片,即太空中无用的人造物体,包括卫星,探测器,载人宇宙飞船和火箭的最后残骸。”清华大学航天研究所教授包寅告诉“科技日报”记者。根据轨道的高度,空间碎片可分为低轨道或中轨道,高轨道碎片,或按体积分类。因为相对速度非常高,即使达到子弹速度的几倍和几十倍,它们也是非常有害的。微米级粒子的影响可能会对卫星上的光学镜头造成损害,超过毫米,厘米的碎片足以突破航天器,造成致命伤害。

“从广义上讲,微生物和其他人类太空活动带入太空的其他污染物也可算作太空垃圾。”包尹相信。

记者了解到,空间碎片和微生物都可能给人类探索太空带来麻烦。据报道,空间中有近2万块直径超过10厘米的碎片。作为人造航天器的典型代表,国际空间站自成立以来一直受到防范。仅在2014年3月至4月期间,为了“自我保护”,它至少进行了两次改变,以避免碎片。然而,在2016年5月,国际空间站的舷窗仍被一个直径为7毫米的坑击倒,这是不可能的。

2015年,美国国家航空航天局(NASA)发现,在国际空间站上广泛发现了金黄色葡萄球菌,泛菌,芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌等微生物。宇航员对太空生命的长期免疫力下降,呼吸道,皮肤和结膜感染多次发生,病原体易于在空间环境中发生突变,致病性和传染性可能增加。此外,过多的微生物将在航天器电路板,仪表板和航天服上形成生物膜,腐蚀相关材料,严重威胁轨道运行的安全,并缩短航天器的使用寿命。

在空间垃圾分类是无情但无能为力

根据美国空间碎片专家凯斯勒的结果,根据目前的增长率,如果不采取措施,空间碎片的数量将在短短几十年内达到链影响效应的临界值,并且近地面空间将满了。各种碎片的高速运转,人类将永远失去进入太空和利用空间的机会,太空迁移将成为永远无法完成的梦想。 “因此,各国长期以来都认识到空间碎片的危险,并制定了一系列空间准则,以减缓碎片的产生。”包尹介绍。

例如,2007年,联合国和平利用外层空间委员会通过了《空间碎片减缓准则》短期和长期措施,例如减少空间碎片的产生,避免航天器的分离和解体,以及拆除退役的航天器。具体来说,共有7篇文章:设计用于在航天器进入轨道后分离传感器盖的装置;避免航天器在运行阶段发生事故;合理规划太空任务,采取避免碰撞等措施;避免轨道空间故意自我毁灭,故意分离和解体以及其他有害活动;减少航天器剩余能量,减少分离和解体的可能性;任务完成后,航天器应安全可控并脱轨;尤其是在航天器任务干扰后限制地球同步轨道。

鉴于近年来微卫星产业的快速发展,业内专家建议微卫星应优选带有推进模块,以在其使用寿命结束时控制偏离轨道。宝银对此表示赞同,并建议尽量减少不带推进设备的微型卫星发射。

“除了减少空间碎片的产生外,各国专家还提出了一些积极的清洁技术。”例如,鲍尹通过机械臂捕获,发射“渔网”网,并使用“鱼叉”来分叉碎片。移除有用的轨道并将它们送到大气层或人类目前不使用的“墓地”;从地面发射激光,甚至将大型镜头发射到太空,聚集能量来燃烧空间碎片;其他人设想从空间站发射机器人,拆除废弃的卫星,收集空间碎片并飞回空间站分离有用和无用的空间碎片。

然而,这些方法在实施时消耗燃料,并且难以去除数万个空间碎片。 2016年,宝银团队提出了一种碎片清洁发动机概念,利用航天器的轨道机动能力将捕获的碎片研磨成带电粒子或捕获下一个碎片。这种“战争战斗”方法不受燃料限制,并且大量空间碎片被移除。结果被报道《麻省理工科技评论》并被誉为破坏性计划。

“然而,这些方法仍面临一些技术难题,尚未进入工程实用阶段。”包尹说。

保护宇宙正在保护地球

与空间碎片相比,科学家们非常重视地球对空间的生物污染。 1957年苏联发射第一颗人造卫星后,国际科学联合会(ICSU)于1958年成立了宇宙污染测量委员会(CETEX)和空间研究委员会(COSPAR).CETEX建议为了保护外星生命,空间研委会设有一个“行星保护”小组委员会,研究在进行深空探测时如何避免地球与外星物体之间的交叉生物污染。 约》,其中规定“探测月球和其他天体应该基于它的前提。受地球生物污染“。

1964年,COSPAR发布了行星保护政策草案的初稿,要求国家探测器使用灭菌技术来降低地外天体中地球生物污染检测目标的可能性。 1984年,空间研委会将检测任务分为五类,规定了不同任务的行星保护要求。从那时起,美国宇航局,欧洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)建立了自己的行星保护机制,以严格执行国际标准。其中,由美国宇航局于1975年发射的“Viking”火星探测器,行星保护的成本甚至占探测器总开发成本的近25%。

当然,行星保护的第一个目的是防止探测器将“神秘”微生物从太空带回地球生态系统,带来无法估量的后果;第二个目标是防止地球的微生物污染外星物体。

地球上的微生物无处不在,航天器可能受到污染,最终在生产和测试过程中被带入太空。为此,NASA将在探测器组装之前使用干热消毒对部件和子系统进行消毒,从而减少微生物的数量。在随后的组装和测试中,将实施严格的控制措施,以防止二次污染。例如,它被组装在符合标准的洁净室或无菌装配室中并存储在生物屏蔽室中。