把房子砸穿總好過砸到我頭。
美國東部時間 3 月 8 日的下午,美國佛羅里達(dá)州的居民亞歷杭德羅·博特羅(Alejandro Otero)正在外旅游,而他獨(dú)自在家的兒子打來的一通電話,讓他不得不提前終止這次旅行。
當(dāng)天下午 2:34,一個從天而降的不明物體,突然砸中了他們的房子。該物體擊穿屋頂,穿過了兩層樓,并砸入了地板里。“當(dāng)時發(fā)出了十分巨大的聲音,(這個物體)差點就砸到我兒子了。”博特羅后來在接受當(dāng)?shù)孛襟w的采訪時說道。
對房子的損壞(圖片來源:WINK News)
對房子的損壞(圖片來源:WINK News)
接到兒子電話后,博特羅的第一反應(yīng)是隕石砸中了自己的房子。但當(dāng)他回到家,將這個物體從地板下取出來后,他發(fā)現(xiàn)這個 “天外來物”更有可能是人造的。
“從頂部形狀可以看出來,它初應(yīng)該是圓柱形的物體,在穿過大氣層時,頂部金屬在燃燒中融化,(從而變成了這樣的形狀)。” 博特羅說。
該“天外來物”樣貌(圖片來源:WINK News)
“我當(dāng)時感覺自己在發(fā)抖,我完全不敢相信。什么東西能以如此大的力量落在我的房子上,造成如此大的損害?” 博特羅繼續(xù)說。
此次“高空拋物”,大的嫌疑來自地球上空約 400 千米的國際空間站。
國際空間站(圖片來源:NASA)
空間站丟的
故事可能得從 2018 年 10 月的某天講起。那一天,美國航空航天局(NASA)宇航員尼克·黑格(Nick Hague)和俄羅斯宇航員阿列克謝·奧夫奇寧(Aleksey Ovchinin)本該在哈薩克斯坦乘著俄羅斯“聯(lián)盟號”(Soyuz)運(yùn)載火箭啟程,前往國際空間站。
然而,火箭在起飛不久后,助推器失靈,沒能成功進(jìn)入軌道,兩位宇航員只能返回地面,沒有按計劃到達(dá)國際空間站。
黑格此次前往國際空間站的任務(wù)之一是幫助空間站升級電力系統(tǒng)。他會到空間站外進(jìn)行太空行走,幫助換掉原來的鎳氫電池,并安裝新的鋰離子電池。可惜黑格并沒有按時到達(dá)空間站。
但問題是,第一批鋰離子電池已經(jīng)由日本的 HTV 貨運(yùn)飛船運(yùn)送至了國際空間站。原本的計劃是,被這一批鋰離子電池替換的舊鎳氫電池,將由同一艘 HTV 貨運(yùn)飛船帶走。但由于黑格沒能登上空間站,NASA 只好暫時取消此次換電池的太空行走任務(wù),將鋰離子電池留在空間站,等待下一個能執(zhí)行該任務(wù)的宇航員到來。
這艘 HTV 貨運(yùn)飛船也只能直接離開,并未帶上鎳氫電池。而替換下來的舊鎳氫電池,就只能由下一次到來的 HTV 貨運(yùn)飛船帶走。由于每艘飛船的載貨量都是固定的,所以 HTV 貨運(yùn)飛船沒辦法一次性帶走兩倍數(shù)量的舊電池。
于是,隨后每一次 HTV 貨運(yùn)飛船運(yùn)來新一批的鋰離子電池,都會帶走上一批替換下來的舊鎳氫電池,直到 2020 年后一艘 HTV 貨運(yùn)飛船離開國際空間站。但這時,空間站上還剩下后一批鎳氫電池沒有帶走。
后一艘 HTV 運(yùn)載飛船載著鎳氫電池離開空間站(圖片來源:NASA)
這個裝有九塊舊鎳氫電池的貨物托盤,編號為 EP9,總重量相當(dāng)于一輛大型 SUV。
但由于此后,日本開始改用新的運(yùn)載飛船,因此不再會有 HTV 運(yùn)載飛船來到國際空間站了。其他運(yùn)載飛船的設(shè)計,比如 SpaceX 的龍飛船(Dragon),沒有辦法裝下 EP9 將其運(yùn)走。換句話說,只有 HTV 貨運(yùn)飛船,才能運(yùn)走 EP9,但 HTV 已經(jīng)不會再來了。
國際空間站的每寸空間都很寶貴,而 EP9 這樣的大物件,自然不能一直留在空間站上。
于是 NASA 做了一個決定,它們計劃直接丟掉 EP9——這也是國際空間站丟棄過的大太空垃圾(space debris)。2021 年 3 月 11 日,當(dāng)國際空間站運(yùn)行至中美洲以西太平洋上空約 418 千米處時, NASA 的地面控制人員操控國際空間站上的機(jī)械臂,將 EP9 從空間站上釋放,丟入了太空。
當(dāng)時 NASA 表示,EP9 將會繞地球漂浮 2 至 3 年,然后墜入大氣層,并在其中完全燃燒。
空間站丟棄 EP9(圖片來源:NASA)
大約三年后,在今年的 3 月 8 日,EP9 終于完成了它在太空的旅程,它在墨西哥灣的上空一頭扎進(jìn)地球大氣層,開始劇烈燃燒。
歐洲空間局(ESA)的“太空垃圾和獨(dú)立安全辦公室”(Space Debris and Independent Safety Offices)密切跟蹤著 EP9 隨后的動態(tài)。ESA 表示:“電池的總質(zhì)量估計為 2.6 噸,其中大部分可能在重返大氣層期間燃燒殆盡。雖然有些部分可能會落到地面上,但傷亡風(fēng)險(人員被擊中的可能性)非常低。”
而后的結(jié)果大家已經(jīng)知道了,EP9 其中一塊碎片并沒有在重返大氣層的過程中完全被燒掉,也并沒有直接落入墨西哥灣,而是落向了旁邊的佛羅里達(dá),終擊中了亞歷杭德羅·博特羅的房子。
為了確認(rèn)擊中博特羅房子的物體就是 EP9 的碎片,NASA 與博特羅取得了聯(lián)系,將該物體送到了 NASA 位于佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心。通過分析該物體的尺寸、特征和材料,并將其與 EP9 上的硬件相對比,NASA 終確定,該物體是 EP9 上的一根支柱,用于將電池固定在貨物托盤上,由鉻鎳鐵合金制成,重 0.7kg,10cm,直徑 4cm。
該物體與完好支柱對比(圖片來源:NASA)
之后,NASA 和國際空間站還將進(jìn)行更深入的分析,比如通過物理模型來探究 EP9 在重入大氣層過程中升溫和燃燒的過程,從而確定該支柱為何終會存活,并到達(dá)地面。
太空里全是垃圾
被國際空間站扔入太空的 EP9,只是眾多太空垃圾的一個。
人類越來越頻繁的太空活動,也讓太空垃圾越來越多。根據(jù) ESA 的數(shù)據(jù),截至 2023 年 10 月 6 日,人類已經(jīng)成功向太空發(fā)射了約 6500 枚火箭,在地球軌道上放置了約 16990 顆衛(wèi)星,尚在工作的有 9000 顆。
而停止工作的衛(wèi)星、火箭推進(jìn)器、航天器和空間站丟棄的物件……充滿了地球上空的軌道,成為了太空垃圾。目前僅美國“空間監(jiān)視網(wǎng)”(Space Surveillance Network,SSN)定期跟蹤的太空垃圾數(shù)量就約為 35150,而實際太空垃圾數(shù)量只會更多。
截至 2016,太空垃圾的增長(來源:ESA)
這些太空垃圾的積累讓地球上空變得越來越擁擠,為以后和當(dāng)下的太空任務(wù)造成了很多困擾。國際空間站就曾多次為避開太空垃圾,而調(diào)整軌道。
至于太空垃圾對地面的影響。ESA 表示,大約每一周就會有一個較大的空間物體(space object)通過大氣層沖入地球,不過大部分碎片在到達(dá)地面之前就已經(jīng)完全燃燒了。大多數(shù)航天器、運(yùn)載火箭和運(yùn)行硬件的設(shè)計都是為了盡量讓其在大氣層中完全燃燒,從而降低相關(guān)風(fēng)險。
但此次 EP9 事件告訴我們,太空垃圾也可能會威脅地面。事實上,這已經(jīng)不是第一次太空垃圾砸向地面,并威脅人身安全的事件了。
據(jù)《紐約時報》報道,1969 年,前蘇聯(lián)航天器的碎片擊中了西伯利亞海岸附近的一艘日本小船,造成 5 人受傷。據(jù)??怂剐侣劇BC 新聞等多家媒體報道,1997 年,美國俄克拉荷馬州的一位女性居民也曾被火箭的碎片擊中過肩膀,好在并未受傷。
而以后,人類向太空發(fā)射的航天器只會越來越多,也不知道此類事件,會不會越來越多。
參考文獻(xiàn)
[1]https://blogs.nasa.gov/spacestation/2024/04/15/nasa-completes-analysis-of-recovered-space-object/
[2]https://images.nasa.gov/details/iss064e041512
[3]https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/Reentry_of_International_Space_Station_ISS_batteries_into_Earth_s_atmosphere
[4]https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/About_space_debris
[5]https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/Space_debris_by_the_numbers
[6]https://arstechnica.com/space/2024/04/trash-from-the-international-space-station-may-have-hit-a-house-in-florida/2/
[7]https://www.scientificamerican.com/article/space-junk-from-the-international-space-station-may-have-struck-a-home-in/
[8]https://arstechnica.com/science/2018/10/a-soyuz-crew-makes-an-emergency-landing-after-rocket-fails/
[9]https://www.nytimes.com/1969/07/05/archives/soviet-space-debris-hits-japanese-ship-injuring-5.html
[10]https://www.nature.com/articles/s41550-022-01718
[11]https://www.foxnews.com/science/woman-hit-by-space-junk-lives-to-tell-the-tale
[12]https://abcnews.go.com/Technology/story?id=98700&page=1
策劃制作
來源丨環(huán)球科學(xué)(id:huanqiukexue)
責(zé)編丨王夢如
審校丨徐來 林林
本文鏈接:http://morphism.cn/news4994.html國際空間站掉下來的垃圾:把人家房子砸了個窟窿