近日,一場聚焦空間碎片問題的國際會議在沙特阿拉伯首都利雅得拉開帷幕。與會的多國專家與航天領域代表共同發出呼吁,要求國際社會攜手應對日益嚴峻的空間碎片挑戰。近年來,隨著航天活動的頻繁開展,空間碎片數量急劇攀升,太空環境持續惡化,對未來航天任務構成嚴重威脅。
空間碎片的破壞力究竟有多驚人?去年11月,神舟二十號航天員乘組在返回地球前遭遇意外——飛船返回艙舷窗出現裂紋。經地面團隊分析,這一損傷源于空間微小碎片的撞擊。由于此次撞擊,神舟二十號不得不推遲返回計劃。這一事件引發廣泛關注:返回艙舷窗采用三層結構設計,能夠承受返回大氣層時超過1000℃的高溫摩擦,為何會被微小碎片擊穿?
實驗數據揭示了太空碎片的恐怖威力。哈爾濱工業大學曾開展模擬太空撞擊實驗:一塊重量僅相當于黃豆的塑料圓柱體,以每秒7公里的速度撞擊70毫米厚的鋁錠。撞擊瞬間,鋁錠表面液化并快速冷卻固化,形成一個直徑是塑料柱5至6倍的光滑彈坑。更直觀的對比顯示,1克重的“太空黃豆”在高速運動下,其破壞力堪比10克重的TNT炸藥。而當前,太空中散布著數以億計的此類碎片。
面對這一挑戰,中國航天通過三重防護體系提升應對能力。第一重防護是“太空防彈衣”——自神舟十七號乘組第二次出艙活動起,中國航天員每次出艙都會為空間站安裝新的空間碎片防護裝置。這些裝置如同多層鎧甲,能夠吸收碎片撞擊的沖擊力,保障空間站安全。目前,空間站問天實驗艙段已完成全部防護裝置安裝,后續工作將聚焦于天和核心艙、夢天實驗艙等艙段的加固。
第二重防護是“預判+閃避”。中國科研人員通過提升低軌小目標軌道預報精度、優化碰撞預警與規避流程,顯著增強了空間站主動規避碰撞的能力。截至目前,中國空間站已多次成功實施空間碎片規避操作。第三重防護則是“兜底方案”:若前兩重防護失效,空間站部署的艙體撞擊泄漏監測與定位系統將啟動,配合應急處置預案與系統,航天員可對受損設備進行維修。
神舟二十號返回艙舷窗受損事件為中國航天提供了寶貴的研究樣本。航天員利用專用裝置對舷窗進行應急維修后,返回艙在無人駕駛狀態下安全著陸,外觀與內部物品均完好無損。舷窗上的三角形貫穿裂紋成為研究微小碎片撞擊機理的獨特實物,為未來研制更可靠的航天器提供了關鍵數據。












