自美国“星链”卫星两次无故靠近我国“天和”核心舱组合体之后,空间站的安全问题,从来就不是杞人忧天,而是面临着实实在在的安全威胁。那么面对越来越多的太空垃圾,和不怀好意的非合作卫星,有什么办法能加强空间站的防卫呢?装甲、变轨、机械臂、浮游炮、绳网,一个都不能少。

空间站钓鱼方法(我们有办法对付星链吗)(1)

万丈光芒中的天和核心舱组合体

咱们先从最内层的装甲说起,空间站可不是一碰就碎的瓷器,实际上,它是有装甲的。比如国际空间站的部分舱体上,就有两层装甲,穹顶舱的大面积玻璃上,也有可以自动开启和关闭的装甲板。它们一般由铝或者钛制造,重量较轻,目的不是为了防止舱体被击穿,而是在舱壁被击穿的同时,削弱太空碎片的能力,并能让太空碎片改变角度,减少对空间站内壁的冲击力,而且空间站的这些装甲只能防微小碎片。

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空间站是有装甲的

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空间站装甲板

其次,目前空间站最重要的防御手段,是及时进行变轨。而它的前提,是在地面和空间建立全面覆盖而又精准的预警系统,在足够长的距离外,及时发现靠近的太空碎片和卫星。目前,国际空间站能够做到提前48小时发现肉眼可见大小的太空碎片,我国空间站也应该差不多。

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远看国际空间站

发现太空碎片之后,系统将自动根据它的位置变化,绘制精确的轨道,一旦发现与空间站存在交汇的可能性,或者会从近距离擦过,就要提前启动空间站的发动机,调整自己的轨道,避开可能的的撞击。目前,我国“天和”核心舱有4台轨控发动机和22台姿控发动机,以及4台霍尔推进器,足以保证及时精确的变轨能力。

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天和核心舱点燃霍尔推进器

但是空间站频繁变轨,容易消耗燃料,国际空间站为了维持高度,一年要消耗大约4吨燃料,如果再进行几次变轨,这个数字还要上涨,无形中加大了飞船补给燃料的负担,当年“和平”号空间站就是因为燃料即将耗尽,而俄罗斯又无力在短期内发射2艘飞船上去补给,才不得不坠入大气层烧毁。

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和平号空间站

第三个办法,就是大家心心念念的机械臂,但并非让空间站在机械臂上装剪刀,去剪非合作卫星的“翅膀”,而是要给空间站配备带机械臂的“卫兵”。比如欧空局就计划在2025年发射一颗ClearSpace-1卫星,用4条机械臂去“抱住”被称为Vespa的锥形空间碎片,然后和它一起坠入大气层,相当于先给一个热情的“拥抱”,然后一起滚下悬崖同归于尽。

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这其实是不可能的,或者说得不偿失

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机械臂这样玩才行

第四点和第三点有些类似,也是给空间站配上卫星,充当“浮游炮”。当发现非合作目标出现在空间站附近,且构成极大危险时,可以直接撞上去,用自己的身体换来空间站的安全,这不是幻想。我国神舟七号载人飞船、天宫二号都配备有伴飞卫星。

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天宫二号伴飞卫星拍摄的画面

但是,从伴飞卫星到“浮游炮”,需要有较强的变轨和加速能力,这就对卫星的动力系统提出非常高的要求,霍尔推进器暂时还无法但此大任。并且在撞击的时候,要尽量避开空间站的轨道,不然会产生更多的碎片,适得其反,让局面变得更加不可收拾。而这一点也同样提醒了大家,激光、导弹和机枪等武器对卫星和太空垃圾进行硬杀伤时,后遗症比较多,因此不太提倡。

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硬杀伤会产生更多的碎片

第五点则是目前最为有效的方式,即使用绳网捕捉非合作目标和太空垃圾,特别是对于有一定机动能力的目标,非常适用,毕竟直径几百米的绳网铺天盖地扑来,真不是一下子就能躲掉的。而这种方式,早在2018年9月16日,就由欧洲“碎片清理卫星”成功测试过了。当时它弹出一张直径5米,由超轻型聚乙烯材料Dyneema制成的绳网,成功捕捉了此前自己放出的,相隔6米的一颗小卫星。

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你觉得这张网怎么样?

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测试非常成功

除此之外,还可以用太空鱼叉,去叉住目标卫星,像韩国科幻电影《胜利号》那样,清理太空垃圾。这种方法也由欧洲“碎片清理卫星”在2019年2月17日测试过了,非常成功,我们可以继续跟进。

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用太空鱼叉也行

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像韩国科幻电影《胜利号》里面描述的一样

日本2016年在向国际空间站发射“鹳”号货运飞船,也顺带测试过一种全新的清除太空垃圾的技术。即放出一条金属导索,吸附到太空垃圾的表面,然后通过金属导索向其放电,利用物体在磁场中通电后会发生运动的原理,让目标减速,最终坠入大气层烧毁。

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日本“鹳”号货运飞船

总而言之,要对付偷偷靠近的非合作目标和太空垃圾,空间站还是有很多办法的,目前应用得最多的是变轨,下一步,则可以出动出击。而主动出击的关键,是给空间站配上伴飞卫星,别让空间站自己去,一下被人偷了家。无论是使用机械臂,还是使用绳网、太空鱼叉,或者是太空电棍,“浮游炮”皆进退自如。

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我国空间站

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