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空间站和火箭残骸坠海之后?

(德国之声中文网) 经过一周的猜测,中国长征五号火箭的核心(CZ-5B)终于不受控制重返马尔代夫附近的印度洋。该火箭曾将中国新空间站的一部分送入太空轨道,但其大约30米长丶直径5米的核心却可能在任何地方降落,甚至可能降在陆地上。

一年前,据说长征五号火箭的一根管子坠落在科特迪瓦(Cote D'Ivoire)居民的房子上造成毁损。因此,今年全球对长征五号火箭无控坠落前的恐惧和批评齐发。

美国宇航局局长纳尔逊 (Bill Nelson)说“很明显”中国“在其太空碎片处理方面没有达到负责任的标准。”

虽然纳尔逊的观点得到许多人呼应,但现实情况比这更复杂,而美国也绝不是无辜的。

### 黑白之外的灰色地带

澳大利亚阿德莱德的弗林德斯大学(Flinders University)副教授丶《太空垃圾大战宇宙博士》(Dr Space Junk vs the Universe)的作者戈尔曼 (Alice Gorman)说:“毫无疑问,中国有点调皮。”

戈尔曼告诉德国之声:“中国所依赖的事实是,大多数东西要么 (在重返地球大气层时)燃烧起来,要么落在海洋或人口稀少的土地上。但是考虑到他们去年的经验,当(另一枚火箭)的固定杆击中科特迪瓦的一个村庄时,这种乐观情绪有点错位。”

在5月9日火箭芯落下之前,中国航空航天专家拒绝接受任何国际关注,官媒《环球时报》援引一位专家宋忠平的话说,火箭残片返回地球是 “完全正常的”。

宋忠平说得没错,火箭丶卫星丶甚至空间站的碎片飞回地球是很正常的,而且中国甚至不是最糟糕的罪犯。还有其他国家和商业公司也在这样做。

戈尔曼说:“正如我所说,太空的主要污染者是美国和苏联/俄罗斯。”

### 南太平洋的航天器公墓

大多数太空垃圾都落在了海洋的某个地方。这只是因为海洋比陆地多。

任务设计者将目标特定区域,如南太平洋无人区(SPOUA),靠近尼莫点(Point Nemo),也就是地球上“不可接近的两极”丶地球上任何方向离陆地最远的地方。

在2018年的一篇博文中,欧洲航天局(European Space Agency)写道,自1971年以来,有超过260个航天器坠落在这个区域。这个数字每年都在增加。

尼莫点被称为“航天器墓地”也许毫不奇怪,但它并不是唯一一个航天器坠落的海洋区域。

美国剑桥的哈佛-史密森天体物理学中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的天体物理学家麦克道尔 (Jonathan McDowell)说:“尼莫点?它就在那里,但它就像新西兰和智利之间的南太平洋的所有地方。”

他告诉德国之声:“重要的是,它不是很集中,而且,现在越来越多的人在使用(其他的点)。”

麦克道尔说,当SpaceX发射比长征5号火箭还要高13米的猎鹰9号火箭,以送上小型星联卫星时,其火箭的一节坠落到澳大利亚的西南部,位于印度洋和南大洋之间的边界。“一些俄罗斯的卫星落在印度洋,一些落在北大西洋,例如,巴芬湾。”

### 哪里放射决定坠落位置

在哪里坠落丶如何坠落,取决于发射的位置和方式。因此,麦克道尔说,如果从俄罗斯普列谢茨克(Plesetsk)的太空港发射,是在北极上空上升,但当残骸返回时,在第二个向北的轨道上,地球已经转了大约20度。“所以,火箭从大西洋上空上来,就在那里倾倒。”

在一些任务中,火箭的主要阶段将保持在“亚轨道(suborbital)”,也就是在高于海平面100多公里(62英里)的空间,但低于低地轨道(Low-Earth Orbit)约160公里,这使得以可控方式丢弃火箭更加容易。

然而,即使如此,事情也可能变得不稳定,特别是当火箭在陆地上发射,而不是从海岸上发射时。

在中国,一些助推器落曾经在民宅附近,一次是在一所小学附近,另一次是在哈萨克斯坦的一个试验场。这两种情况都释放了有毒的橙色云层,即所谓的 “BFRC”。

一旦火箭进入轨道,事情就变得更加复杂。火箭进入得越深,就越难脱离轨道。

而且要能够控制也变得更加昂贵,因为必须保持火箭的生命力,就像延长的电池寿命,或是一个可重新启动的引擎,在火箭交付出“有效附载物”(比如国际空间站的卫星或供应品)之后还能被点燃。

但只有到那时,才能控制火箭的再入,许多火箭节只是被留在轨道上。

每一次状况都不同,而且值得再提的是,中国不是唯一一个“调皮”国家。麦克道尔估计,大约有20个猎鹰9号火箭末节以某种形式 “作为垃圾留在轨道上,最终会重新进入(回大气层)”。

### 对海洋生物的威胁?

麦克道尔说,这个行业有一个正在改变的趋势,也就是希望在太空中留下更少的碎片,因为担心太空越来越拥挤,可能会干扰地球上的通信系统或阻碍进一步的太空探索。

但是这意味着更多的东西将不得不下来。甚至有人说要在2028年让国际空间站脱离轨道,并把它扔到南太平洋的最终安息地。

尽管有人断言太空垃圾会成为海洋生物的良好自然栖息地,其对海洋的影响在很大程度上是未知的。

当垃圾落在格陵兰岛外的冰点巴芬湾时,对当地海豹丶鲸鱼丶熊和海象威胁的研究不足。

在南太平洋,科学家们在南太平洋环流发现并恢复了1亿年前的微生物生命,基本上是与尼莫点相同的区域。

这种微生物生命可能对我们的日常生活意义不大,但是极端环境中的微生物,如海底热泉喷口,确实维持着其他生命,如雪人蟹,甚至可能在我们自己的丶人类生命的起源中发挥了它们的作用。

戈尔曼说:“一些航天器燃料是有毒的,比如说肼(hydrazine),但是低温燃料是没有毒性的。有一些金属,如铍(beryllium)和镁,它们通常是以合金形式存在的,但无论如何,铍都是相当令人讨厌的。”

因此,有潜在的环境影响,戈尔曼说:“我认为人们还没有彻底评估这一点。”

她说:“盐水很容易腐蚀东西,但我们在世界各地有一百万艘沉船,而沉船通常会成为栖息地......而该优先考虑的真的应该是轨道上的东西。那是迄今为止更大的风险。”

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作者: Zulfikar Abbany
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