2026年11月01日 星期日
在云层缝隙里认出最亮的星 项目走出实验室 科研告别独角戏 戴眼镜也能上太空 地月垃圾有新去处 “最强大脑”已开始“预订”明年
第3版:2026世界顶尖科学家论坛 2026-11-01

戴眼镜也能上太空 地月垃圾有新去处

航天员桂海潮谈地月空间可持续利用

“戴眼镜的同志都有机会坐火箭上太空,扛得住失重的环境,平安回来。”在2026世界顶尖科学家论坛空天信息平行论坛的“下半场”,北京航空航天大学教授、神舟十六号乘组航天员桂海潮的一句话,把台下观众逗笑了。

“现在,中国空间站进入了应用与发展阶段,载人飞行已实现一年两次的常态化。新飞船启用后,最多可搭载7名航天员,所以‘上天’的机会越来越多。”桂海潮说。在主旨报告环节,他带来了题为《地月空间可持续利用的关键轨道问题》的分享。乍一听晦涩难懂,“翻译”一下,就是地月空间里的太空垃圾该往哪儿扔、怎么扔才省劲。

桂海潮先给“地月空间”划了个范围:从地球同步轨道约3.6万公里往外,一直到日地L2点约150万公里,这片环形区域里有地月平动点、近月空间和日地L1、L2点,是深空探测器来往的通道,也是碎片容易“堵车”的地方。

碎片哪来的?“一是地月转移轨道上寿终正寝的火箭上面级和探测器;二是它们在多体引力下游荡、解体后产生的碎屑。”据介绍,近地空间已经吃过苦头:国际空间站和载人飞船都挨过撞,1厘米以上的碎片数以百万计……

近地空间有一套相对成熟的规矩:“对于低轨上有能力再入的航天器,可让它再入大气层烧掉;而地球静止轨道上的卫星到了寿命末期,应被推到静止轨道上方约300公里的‘坟墓轨道’,并排空燃料,免得意外爆炸。”然而,地月空间还没有这样的统一准则。

“如果往地球扔,碎片要穿过近地轨道上密集的航天器区域。”桂海潮分析,“若是往月球扔,会污染月球环境。”他和团队给出的答案是:送入日心空间,让它绕着太阳转,再设法进入一条稳定的日心共振轨道,长期不再回来。

可这同样有难度,该怎么送进去呢?地月转移轨道上的碎片,能量已经很高了,就像站在一个高高的“引力坡”上。关键在于可以利用太阳引力:碎片处在“日—地—月”特定几何位置时,太阳引力会像一只手,慢慢把它的轨道能量往上推,帮它翻过地月引力那道“墙”。这个几何关系跟发射窗口绑在一起——窗口选对了,碎片往哪个方向扔都更容易成功;选得不当,控制精度稍有偏差就可能导致处置失败,碎片进入不稳定轨道再次返回。团队用“最小地心距准则”来设计这条“扔”的机动轨道,核心就是让碎片在长期演化中与地球的最近距离保持在一个安全阈值之外,确保它不再回来添乱。

“每个人在孩童时代都有好奇心,请好好呵护、培养,别弄丢了!”桂海潮寄语年轻人,“AI时代,每个人都可以快速获取多个领域的知识,因此,丰富的知识与批判性思维能力的结合,显得更加关键。”

本报记者 郜阳

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