中國載人航天工程近期遭遇一次意外挑戰:原計劃執行返回任務的神舟二十號飛船,因可能受到空間碎片撞擊,任務進度面臨調整。這一消息引發公眾對航天器運行安全的熱議,也讓空間碎片這一長期存在的威脅再次成為焦點。
空間碎片并非新問題。自人類開啟太空探索以來,這些以高速環繞地球運行的廢棄物便持續威脅著在軌航天器。美國航天飛機時期就曾發生類似撞擊事件,直徑僅數毫米的碎片因每秒數公里的相對速度,足以對航天器外殼造成嚴重損傷。根據物理公式計算,一塊10克重的碎片以7.8公里/秒的速度撞擊時,其動能相當于一輛轎車以160公里時速撞擊的效果。
此次事件中,神舟二十號若確認遭遇撞擊,航天員將首先通過艙內異響和設備警報判斷受損情況。地面控制中心隨即啟動三級應急程序:首先由航天員完成艙內快速檢查,重點確認生命支持系統、推進模塊和燃料管路狀態;若發現結構性損傷,將啟動備用飛船接應方案。中國載人航天工程辦公室透露,目前天宮空間站常駐一艘備份飛船,另有一艘處于待命狀態,這種"雙保險"機制源于對太空環境復雜性的充分認知。
決策層選擇啟用神舟二十二號而非二十一號,背后涉及復雜的軌道力學計算和任務規劃。正在執行駐留任務的神舟二十一號需保障空間站日常運維,其軌道參數與返回任務存在差異。工程團隊需在48小時內完成備用飛船軌道調整、生命保障系統檢測和乘組交接準備,這對地面測控系統的響應速度提出極高要求。
當前近地軌道的空間環境已趨嚴峻。歐洲空間局數據顯示,直徑超過10厘米的碎片達3.4萬件,1厘米至10厘米的碎片約90萬件,這些物體以每秒數公里的速度持續運動。更令人擔憂的是,每次航天器解體或碰撞都會產生數以萬計的次級碎片,形成連鎖反應。國際宇航聯合會警告稱,若不采取有效措施,2030年前后某些熱門軌道區域將面臨"凱斯勒綜合征"風險——即碎片碰撞產生更多碎片的惡性循環。
應對空間碎片威脅需多管齊下。技術層面,中國正在研發基于激光雷達的微小碎片監測系統,可追蹤直徑2厘米以上的軌道物體;管理層面,國家航天局已參與制定《空間碎片減緩指南》,要求新發射航天器具備離軌能力;國際合作方面,中俄共同提出的"太空交通規則"倡議獲得二十國響應,旨在建立碎片預警信息共享機制。
此次事件暴露出人類太空活動與空間環境承載力的矛盾。隨著商業航天興起,2023年全球發射次數突破250次,較五年前增長300%。專家指出,若不建立更嚴格的監管體系,近地軌道資源將在本世紀中葉達到飽和。中國航天科技集團正在研發的可重復使用航天器,或將成為減少空間碎片的新方案,其返回式設計可避免傳統火箭殘骸滯留軌道。











