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廢棄了40多年的衛星,突然傳回神秘信號,科學家們卻高興不起來
2023/09/15

人造衛星,作為人類科技的杰出成果之一,已經成為現代社會不可或缺的一部分。這些在地球軌道上運行的人造衛星以其廣泛應用和巨大的影響力而聞名于世。 它們不僅扮演著通信、導航和氣象預報等關鍵角色,還在科學研究、國防安全和環境監測等領域發揮著重要作用。無論是俯瞰地球的美麗景色,還是為人們提供實時的信息和服務,人造衛星正日益改變著我們的生活方式和全球的面貌。

人造衛星的歷史可以追溯到1957年,當時蘇聯成功發射了世界上第一顆人造衛星——斯普特尼克一號。這一歷史性的時刻標志著人類首次將自己的科技突破送上了太空,引發了全球范圍內的轟動和探索太空的熱潮。從那時起,人造衛星的數量和類型不斷增加,其功能和技術水平也在不斷提升。

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如今,人造衛星的應用范圍已經非常廣泛。 通信衛星是其中最常見和重要的類型之一。它們承載著全球通信網絡的重要任務,使人們能夠在地球各個角落實現無縫的通信和信息交流。導航衛星則在全球定位系統中發揮著關鍵作用,幫助人們在陌生的地方找到正確的方向。天文衛星通過觀測宇宙中的星系、行星和恒星等天體,幫助科學家們深入研究宇宙的奧秘。 地球觀測衛星則通過高分辨率的遙測技術,監測地表的變化、氣候的演變以及自然災害的發生,為環境保護和資源管理提供寶貴的數據和信息。

地球上空每一顆在使用的衛星都在為人類提供幫助。但有這麼一顆衛星,它發射后沒多久就被放棄失聯,然而在47年后它突然再次向地球發出信號。它發了什麼?為什麼科學家們接收到信號卻又高興不起來?

倉促下的失敗品

上世紀50和60年代,美蘇之間的太空競賽達到了高峰。兩個超級大國都努力爭奪在航天技術和太空探索方面的領導地位。在此期間,蘇聯在人造衛星的研制和發射方面取得了領先地位,成功發射了世界上第一顆人造衛星。

美國則不甘落后積極追趕,通過一系列計劃和項目試圖迎頭趕上。 1958年美國進行的一次核彈試驗導致電離層受損,廣泛的通信系統遭受了故障。為了修復這些故障,美國決定在1965年發射一顆通信衛星,即LES-1號衛星。

LES-1號衛星于1965年發射,然而由于設計和制造倉促,LES-1號衛星的發射并不順利。衛星在進入預定軌道時遇到了困難并且無法得到修正,最終只能在錯誤的軌道上運行。1年后,美國不得不宣布徹底放棄LES-1號,將其完全廢棄。

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47年后起死回生?

隨著科技的發展,越來越多的衛星被送上了天,通信導航等再也不是問題。人們早已忘記近地軌道上還有著一顆失聯的衛星。 然而2013年,一位業余天文愛好者突然捕捉到一條奇怪的無線電信號。與其他衛星發出的信號相比,這段信號的節奏異常,根本沒有什麼規律。這段信號很快被發送到天文愛好者的圈子里引起了大家的討論, 最終有人提出:這可能是失聯47年的LES-1號衛星發射的信號。

這件事很快引起了天文學家們的注意,通過三年多的研究和驗證,科學家們發現這段信號雖然看似沒有規律,但在長時間維度上,卻是較規律地在發送信號。這的確是衛星的特征,通過比對,信號確認是來自LES-1號衛星,這顆衛星為何起死回生?它又在給地球發什麼信息?

人造衛星的命運

當人造衛星出現各種故障并與地面失聯后,衛星上的儀器和設備會自動關閉,不再向外界發送信息。隨著衛星上的電源逐漸耗盡,它會成為太空垃圾,繼續環繞地球進行公轉。

在此后的時間里,失聯的衛星由于受到稀薄大氣層的阻力,其運行速度會逐漸下降,導致軌道高度不斷降低。最終,衛星會進入地球的大氣層并被燒毀,大部分在墜落過程中完全燒毀,有時也會有一部分殘骸墜落到地面。另外,有些失聯的衛星可能會與其他太空垃圾發生碰撞,進一步分裂或解體,產生更多的碎片,這些碎片將繼續在軌道上運行,增加太空環境的碎片數量。

然而LES-1號的情況非常特殊,它經歷了數十年的漂流,卻并沒有墜落到大氣層,同時它也幸運地沒有與其他太空垃圾相撞,最關鍵的是它還奇特地「復活」了。天文學家們判斷衛星的太陽能板還保持著接收太陽輻射的能力,每當被太陽光照射衛星就會得到充能,充能激活了衛星的信號發射器,這才規律地發出信號。

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信號本身不存在什麼研究價值,但科學家們卻因此非常擔憂地球的上空。

令人擔憂的事實

到目前為止,全球共有約8000顆人造衛星進入軌道。這些衛星涵蓋了通信、地球觀測、科學研究、導航、氣象預報、軍事等多個領域。 據NASA和歐洲空間局(ESA)等組織的估計,目前約有超過3000顆衛星處于廢棄狀態,留在軌道上成為太空垃圾。最可怕的是這些失效衛星很可能與其他太空垃圾相撞,產生更多的碎片形成更多的太空垃圾。

太空垃圾的增加對衛星和航天器的安全構成了潛在威脅,因為即使小型碎片也能夠造成嚴重破壞。 據估計,目前近地軌道上的太空垃圾數量已經超過了10萬件,其中包括廢棄衛星、碎片、火箭級別和其他遺留物。

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科學家們曾發射監測設備測試太空垃圾的密度。 實驗表明,太空垃圾與地球同步軌道上的監測設備發生碰撞的次數非常頻繁,每天超過10次。這僅僅是一個設備在有限時間內的統計,而近年來衛星發射的數量仍在增加,因此可以想象地球軌道上的擁擠程度已經非常嚴重。 目前,太空垃圾的回收技術仍然面臨巨大的挑戰。回收成本高昂,技術上的難題也很多,導致目前幾乎沒有有效的回收手段。大部分太空垃圾只能通過自然的方式,隨著軌道的衰減最終墜落到地面,而墜落地點的不可控性使得人類和生態環境都面臨巨大的風險。

除了對人類的生產和生活造成潛在威脅之外,太空垃圾還對科技發展帶來了限制。當地球上空的太空垃圾達到一定程度時,發射更多衛星或進行深空探測等活動將變得困難和危險。

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太空垃圾的存在對地球周圍的科學觀測和探索造成了干擾,未來如果還不具備回收衛星和太空垃圾的能力,那麼近地軌道遲早會擁擠飽和,屆時很可能封鎖地球,讓人類再沒有空間去發射衛星。

結語

人造衛星作為現代通信、導航、氣象等領域的關鍵工具,極大地改變了我們的生活方式和社會結構。它們為全球提供了無處不在的聯通性,使得信息傳遞和科學研究變得更加高效和便捷。然而,隨著衛星數量的不斷增加,我們也面臨著越來越多的挑戰。

太空垃圾的堆積和增長威脅著衛星和航天器的安全。這些廢棄物包括廢棄的衛星、火箭殘骸、碎片等,它們以極高的速度在太空中飛行,可能與其他衛星相撞,造成連鎖反應的碰撞,進一步增加太空垃圾的數量。

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這種情況不僅危及航天器和衛星的壽命,還可能對地球上的人類活動造成嚴重影響。

目前的太空垃圾已經超過了10萬件,它們密密麻麻包圍著地球。解決它們是一個長期而艱巨的任務,需要全球范圍內的持續努力。太空是人類的未來,我們有責任保護和維護太空的可持續性和安全性,為下一代留下一個更加美好和清潔的太空環境。

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