印度反衛(wèi)星試驗(yàn)產(chǎn)生大量空間碎片，威脅國際空間站運(yùn)行

3月27日，印度軍方成功試射反衛(wèi)星導(dǎo)彈。這次試驗(yàn)使用的是PDV-2型導(dǎo)彈，所攔截的是印1月份發(fā)射的 “微星”R衛(wèi)星，攔截高度為280km，試驗(yàn)代號 “沙克提任務(wù)”，由印度國防研究與發(fā)展組織負(fù)責(zé)，從發(fā)射到命中目標(biāo)僅用3min。這次反衛(wèi)星試驗(yàn)中到底制造了多少空間碎片?據(jù) “商業(yè)內(nèi)幕”網(wǎng)站報(bào)道，分析圖形公司(AGI)是一家模擬近地軌道空間環(huán)境的軟件工程公司，它對該事件進(jìn)行了計(jì)算模擬。模擬表明此次試驗(yàn)產(chǎn)生了大約6500個比鉛筆橡皮擦大的空間碎片，而且有些碎片的軌道高度還在上升。

“微星”R衛(wèi)星于2019年1月24日發(fā)射，質(zhì)量為740kg，這是一顆相當(dāng)大的衛(wèi)星?！痹摴矩?fù)責(zé)工程的副總裁湯姆·約翰遜說， “模擬做出了保守的假設(shè)，例如模擬了向下碰撞 “以讓碎片盡量少”。計(jì)算假設(shè)碰撞發(fā)生在282km的高度 (“微星”R的最后已知高度)，導(dǎo)彈和衛(wèi)星以約10km/s的相對速度相撞。雖然該模型估計(jì)微小碎片的數(shù)量超過6000個，但約翰遜說 “實(shí)際上，我們無法追蹤那些小的碎片，因此可追蹤物體的數(shù)量會明顯減少?！?/p>

通常而言，航天器在被摧毀時越接近地球，它的碎片就會越快地重返大氣層并燒毀。這顆衛(wèi)星低于國際空間站400km的軌道高度 (天宮二號大致也在這個高度)，然而這次測試大約比美國在2008年摧毀其一顆報(bào)廢衛(wèi)星的高度高出64km。但是，基于模擬，這次反衛(wèi)星試驗(yàn)似乎已將一些碎片推升到更高軌道上。根據(jù)AGI公司的研究，至少有12塊飛到了1000km以上的高度，而這意味著某些碎片的留軌時間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過印度給出的估計(jì)。

AGI公司資深天體動力學(xué)分析師奧爾特羅格在第35屆美國航天大會上說，有一塊碎片出現(xiàn)在了2222km的高度上，幾乎是印反衛(wèi)試驗(yàn)攔截高度的8倍。他說，這塊碎片以及軌道高度很高的其它碎片的留軌時間將遠(yuǎn)超印度國防研究與發(fā)展組織最近預(yù)測的45天。很多碎片已在頭一兩天再入，另有相當(dāng)數(shù)量的碎片會在隨后一兩個月內(nèi)再入，“但部分碎片會留軌長達(dá)一兩年時間”。

試驗(yàn)兩天過后，美國空軍曾表示其正在跟蹤所產(chǎn)生的250塊碎片。4月1日，NASA局長布萊登斯坦譴責(zé)試驗(yàn)增加了國際空間站的風(fēng)險，稱印度的反衛(wèi)試驗(yàn)形成了60塊NASA自己就能跟蹤到的軌道碎片，其中24塊的軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)超過了國際空間站所在軌道高度，給天上宇航員和低軌運(yùn)行工作造成這種風(fēng)險是不可接受的。

AGI公司的數(shù)據(jù)顯示，在與本次試驗(yàn)所產(chǎn)生碎片的飛行路徑相交的風(fēng)險最大的25顆衛(wèi)星中有多顆俄羅斯 “老人星”遙感衛(wèi)星和由商業(yè)廠家行星公司 (Planet)運(yùn)營的 “天鴿”衛(wèi)星。ESA去年8月發(fā)射的 “風(fēng)神”測風(fēng)衛(wèi)星也在這25顆風(fēng)險最大的衛(wèi)星之列。奧爾特羅格說，AGI這一清單是基于 “碎片迎向衛(wèi)星質(zhì)心的風(fēng)險”給出的。他說，這一風(fēng)險與同衛(wèi)星相撞的風(fēng)險并不完全相同，因?yàn)榘l(fā)生撞擊的概率還取決于衛(wèi)星和碎片的尺寸大小。

AGI公司稱，軌道高度約410km的國際空間站是受這些碎片撞擊風(fēng)險最大的60個航天器之一。奧爾特羅格說: “這些高遠(yuǎn)地點(diǎn)碎片正在穿越其上方的衛(wèi)星，包括國際空間站?！彼f:“盡管數(shù)量并不是很多，但這些碎片在留軌期間確實(shí)讓其它航天器處于危險境地。”

(本刊綜合 《航天新聞》網(wǎng)站、 《太空》網(wǎng)站、《空天大視野》公眾號內(nèi)容)