凯斯勒综合症如何结束所有空间探索并破坏现代生活

越来越可能的灾难会导致太空飞行和我们的日常生活造成重大破坏。

探索空间是人类最有希望的活动之一。通过进入宇宙的伟大未知,我们希望扩大我们的影响力,找到新的资源和生命形式,同时解决我们许多世俗的问题。但是,去太空不是理所当然的事情,这实际上可能变得不可能。有一个场景,称为凯斯勒综合症,这可能导致所有空间探索的终结,并极大地影响我们的日常生活。

1978年,美国宇航局科学家唐纳德·J·凯斯勒提出,爆炸空间碎片的链反应最终可以制作空间活动,并在几代人中不可能使用卫星。他预测我们不断启动的物体数量低地球轨道(狮子座)可以在地球上方创造如此密集的环境,以至于不可避免的碰撞可能会导致级联效应。一场碰撞产生的空间垃圾和弹片可能会使进一步的碰撞更大。而且,如果您有足够的碰撞,那么空间碎片的数量可能会完全压倒轨道空间。

使这种情况成为可能的是,事实是,已经有数百万的微型度量以及已经在绕地球绕的人造碎片了。即使是高速行驶的小碎片也很容易看到。作为由NASA计算,一个1厘米的“油漆斑点”10km/s(22,000 mph)可能造成与550磅物体每小时在地球上行驶60英里。如果碎片的大小增加到10厘米,那么这种弹丸将具有7公斤TNT。现在,想象成千上万的此类物体以突破性的速度飞来飞去,彼此坠落。


地球周围碎屑的分布。(信用:ESA)

如果确实发生了爆炸空间垃圾的连锁反应,将如此危险的碎屑填充轨道区域,那么太空程序确实会陷入困境。超越狮子座的旅行,就像计划中的火星任务一样,将变得更具挑战性,但仍然可以想象。

当然,如果凯斯勒综合症最糟糕的预测得出的是所有依赖卫星的服务,那将受到影响。我们现代生活的核心方面 - GPS,电视,军事和科学研究 - 都将受到威胁。

NASA在1970年代经历了一场小型凯斯勒综合症事件,当时轨道上留下的三角洲火箭开始爆炸到弹片云中。这启发了天体物理学家凯斯勒(Kessler),以表明轨道上的碎屑量达到临界质量。到那时,即使没有更多的东西进入太空,碰撞级联也将开始。而且,一旦爆炸链开始,它可以继续前进,直到无法再使用轨道空间为止。

根据凯斯勒的估计,这将需要30至40年达到这样的门槛。NASA说它的专家警告说,我们已经处于低地球轨道的临界质量,该轨道约为560-620英里(900至1,000公里)。

根据NASA估计,地球轨道目前有500,000个空间碎片长达10厘米,超过21,000碎片长于10厘米,超过1亿件小于1厘米的空间碎片。

2009年的事件称为宇宙 - 艾里德碰撞特色是俄罗斯和美国通讯卫星之间的太空碰撞,该卫星在其创造的大量碎片场中提供了潜在景点的预览。事故导致了2,000多件相对较大的空间垃圾。

尽管有一些安全措施,例如太空监视网络由军方经营,已经在太空中漂浮的大量东西使爆炸的多米诺骨牌效应可能是可能的。

观看有关唐·凯斯勒本人的凯斯勒综合症的视频。这是凯斯勒(Kessler)关于该主题的原始论文,标题为'人造卫星的碰撞频率:碎屑带的创建‘。

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