太空安全　重中之重

2009年2月10日，美國航空航天局和俄羅斯聯(lián)邦航天署共同證實，美國的一顆商用通信衛(wèi)星“銥33”與俄羅斯的一顆廢棄衛(wèi)星“宇宙2250”在790千米高的太空中相撞，形成的碎片竟集結(jié)成兩團碎片云團，蔚為壯觀。雖然美國航空航天局已監(jiān)測到其中較大的一些碎片，但無數(shù)厘米級甚至微米級大小的碎片根本無法監(jiān)測到。據(jù)估計，碎片還會影響到距離地面700～900千米的太陽同步軌道衛(wèi)星及對地觀測衛(wèi)星等航天器的安全。

衛(wèi)星相撞貽害無窮

盡管美國航空航天局已經(jīng)正式聲明，稱軌道上的衛(wèi)星碎片不會威脅國際空間站的安全，因為相互間的高度不同，但是數(shù)量如此多的碎片對近地低軌道上的其他衛(wèi)星來說將帶來嚴(yán)重危險，其他衛(wèi)星將被迫調(diào)整軌道，以保證飛行安全，避免新的碰撞事故發(fā)生。

歐洲航天局項目負(fù)責(zé)人讓—弗朗索瓦·克萊瓦認(rèn)為，美俄衛(wèi)星相撞所形成的碎片會對無法調(diào)整自身飛行軌道的哈勃望遠(yuǎn)鏡帶來嚴(yán)重威脅，還會波及前蘇聯(lián)時期攜帶核反應(yīng)堆的老化衛(wèi)星，從而導(dǎo)致太空中產(chǎn)生帶放射性的碎片帶。

據(jù)資料介紹，類似這樣的相撞概率不可低估，因為從1957年10月前蘇聯(lián)發(fā)射第一顆“斯普特尼克號”人造衛(wèi)星至2008年1月，人類已發(fā)射了6000多顆人造衛(wèi)星，其中有400多顆已遠(yuǎn)離地球進入行星際空間，剩下的5600多顆中只有800顆處于受控狀態(tài)，也就是說有70%以上的衛(wèi)星處于失控狀態(tài)（或廢棄狀態(tài)）。預(yù)計在20年或30年后，相撞衛(wèi)星會成為新的太空垃圾的制造“大戶”，將會對太空安全造成嚴(yán)重的威脅。

太空戰(zhàn)場陰霾密布

目前，世界各國都在為爭奪太空做準(zhǔn)備。為此，各國制訂了形形色色的太空計劃（如“星球大戰(zhàn)”計劃、“尤里卡”計劃等），各式各樣的太空武器也已經(jīng)出爐或正在研制中（如太空激光武器、反衛(wèi)星、反導(dǎo)彈武器等）。更有甚者，美國對太空戰(zhàn)已進行了多次演習(xí)，如2001年1月12日至26日進行了代號為“施里弗2001”的太空戰(zhàn)模擬演示，2003、2005年又進行了代號為“施里弗2”和“施里弗3”的太空戰(zhàn)模擬演示。當(dāng)然，俄羅斯也不是 “省油的燈”，也在積極預(yù)備應(yīng)對挑戰(zhàn)……太空安全將受到更為嚴(yán)重的威脅。

試一試

1. 已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天。利用上述數(shù)據(jù)及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值為（）。

A. 0.2B. 2C. 20D. 200

2. 有一種說法認(rèn)為恐龍滅絕是由于6500萬年前一顆行星撞擊地球引起的。假設(shè)行星的密度與地球密度相同，且與地球相撞前瞬間的速度方向與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的速度方向相同；并假設(shè)相撞后地球仍為球形，地球自轉(zhuǎn)的周期也未受影響，則（）。

A. 地球同行星相撞前的重量大于相撞后的重量

B. 相撞前一年的時間大于365天

C. 相撞前若發(fā)射地球同步衛(wèi)星，其離地心的高度將比現(xiàn)在同步衛(wèi)星離地心的高度更高

D. 相撞后行星的引力勢能減小了

3. 為把某物體放置在宇宙飛船軌道中進行物理實驗，事先在地球表面上對此物體稱重，測得其受到的重力為160N，當(dāng)它以a = 5m/s2的加速度隨飛船加速上升時，物體與軌道艙相互間的壓力為90N，此時軌道艙距地面的高度是地球半徑的______倍（地球表面上重力加速度g =10m/s2 ）。

4. 2005年10月12日，我國航天員費俊龍和聶海勝乘坐“神舟六號”載人飛船進入太空，在太空逗留了5天5夜，于2005年10月17日凌晨安全返回。通過傳回來的太空視頻資料，大家對他們的太空生活有了初步了解。

（1）當(dāng)“神舟六號”在預(yù)定軌道上繞地球作勻速圓周運動時，下列敘述中正確的是（）。

A. 兩位航天員在太空中不再受重力作用

B. 兩位航天員在太空中不再有質(zhì)量

C. 兩位航天員都處于失重狀態(tài)，他們的重力比在地面時要小

D. 兩位航天員都處于失重狀態(tài)，他們的質(zhì)量比在地面時要小

（2）發(fā)射“神舟六號”載人飛船用的是長征Ⅱ（F）型火箭，該火箭的燃料是偏二甲肼（C2H8N2），氧化劑是四氧化二氮（N2O4），則下列有關(guān)說法中不正確的是（）。

A. 在太空中（失重條件下）做過濾實驗比在地球上難

B. 四氧化二氮組成元素氮、氧的質(zhì)量比為1∶2

C. 從能量變化角度來說，反應(yīng)主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽?/p>

D. 火箭的外部材料選用的是耐高溫的復(fù)合材料

啟示窗

此次美國與俄羅斯的衛(wèi)星相撞事件雖屬偶然，但為太空的“交通安全”敲響了警鐘。隨著航天活動越來越多，太空垃圾勢必不斷增多，人們必須采取新辦法來對付這一問題。各航天國家應(yīng)聯(lián)合研究、探討對付太空垃圾的辦法，比如共同訂立國際公約，建立協(xié)調(diào)機制，共享監(jiān)測數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星制造、發(fā)射等方面共同采取旨在減少碎片的防范措施，集全球之力，共同認(rèn)真應(yīng)對，將“偶然”扼殺在搖籃之中，并為衛(wèi)星退役后預(yù)留機動燃料，開發(fā)、采用發(fā)射后能完整自動飛回地面的火箭級等新技術(shù)，為航天業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造安全的空間。

（吳 沅）

回音壁

2009年第3期“試一試”答案

1. 略2. D3. B4. A