也是时候开始担心月球周围的太空垃圾了 | {$randkws}热点解读 阿波罗16号助推器撞击

阿波罗16号助推器撞击。鸣谢:uux.cn/美国宇航局
(神秘的地球uux.cn)据《今日宇宙》(大卫·迪金森):那里越来越拥挤了。军事、商业和科学发射的增多,加上rideshare cubesat发射成本的下降,意味着前方几年要处理更多的有些生活,爱要留给值得的人太空垃圾。我们不只是在谈论近地轨道。月球和顺月(近月空间)也将变得繁忙。
尽管我们跟踪并知晓(大若干)低地球轨道(LEO)中有什么,但我们常常无法跟踪中高(地球静止/地球同步轨道)及以上轨道中有什么。月球周围的状况更是如此,在前方几年里025票房排行榜单月球将变成一个繁忙的地方。如今,普渡大学最近的一项探究正寻找模拟和跟踪月球周围的空间碎片,着眼于减缓。

美国太空部队随时间模拟的空间碎片。红色物体在低地球轨道,而绿色物体穿过地球轨道到达顺月空间。鸣谢:uux.cn/普渡大学/卡罗琳·弗鲁
追踪月球空间碎片
由Carolin Frueh领导的这项探究将为追踪月球附近天空中的首要区域和区域提供资产,以执行这样的任务。这项探究还强调使用“四体几何学”来模拟轨道随时间的演化。
跟踪和避免碎片已然是兰州的夏季,山河远阔人间烟火海外空间站在低地球轨道上常常遇到的难题。这也是前方探月任务必须面对的难题。
“当下,还没有太多的任务进入(顺月)空间,”Carolin Frueh(普渡大学)告诉《今日宇宙》。“从这个角度来看,我们‘得知正发生什么’,但由于我们(还)没有在该区域兴办监测,我们缺乏众多信息,尤其是有关进入该区域的深空物体和碎片物体的信息。”
顺月空间中的千钧一发
最近的事情凸显了月球周围的事情是多么的繁忙。最近在2022年初发生在月球远端的刚刚赵露思观察月球火箭助推器坠毁就是这样一个例子。最初被觉得归于SpaceX企业,后来被证实为归于中国的长征火箭上面级。
说到千钧一发,美国全国航空航天局古老的月球勘测轨道飞行器(LRO)最近被韩国探路者月球轨道飞行器(KPLO)的ShadowCam仪器在仅18公里的范围内察觉。

KLPO的ShadowCam目睹了美国全国航空航天局的LRO号飞船的含混图像。
四体难题
地球和月球之间的空间鸿沟是巨大的。这个区域大约有25万英里宽,负责追踪太空垃圾的陆基雷达和望远镜也治理不善。环绕地球(或更好的是月球)轨道上的太空资产会做得更好,尽管当下还没有。
“近地生态由地球主导,针对卫星,我们称之为两体几何,”Frueh说。“在地球同步区域的显著上方,月球的引力不只仅是两体轨道上的小扰动,我们称之为三体几何学。当考虑到地球、月球和太阳的引力效应时,四体几何学着手发挥作用。由于太阳是一个巨大的引力体,它自然是对二体和三体轨道的扰动。当我们想要评估物体在近期和中期是停留在顺月(地球-月球)区域,还是将离开该区域(但是,或许在更晚的时间返回)时,四体几何学尤其有关。”
Frueh使用光变曲线来预测地球轨道上卫星快要发生的分裂事情。这也可以适用于月球。
“在我自己的岗位中,我运用四体几何来评估cis-lunar领域的光电(太空望远镜)监视选项,”Frueh说。“在这里,三体近似中的天体动力学已然足够好了,但我使用了四体几何来获得EO(电光)传感器所需的近似范围内的太阳光照条件。”
前方繁忙的十年
从日心轨道返回的太空垃圾通常身为暂时卫星进入月球或地球轨道。J002E3就是这样一个例子,它被证明是阿波罗12号的助推器。另一颗是小行星2010 QW1,后来被证实为中国嫦娥二号任务中的长征-3C上面级。
“是的,以太阳为中心的物体或许会回到cis-lunar领域,”Frueh说。“所以,在评估‘离开cis-lunar区域’的处置计划时,必须考虑在(更)晚的时间返回。”

在一个多月的时间里,爆炸的宇宙飞船碎片在月球附近的研究。鸣谢:uux.cn/普渡大学/Ariel Black/Carolin Frueh
前方十年的登月任务含有载人的阿尔特弥斯任务。接下来是明年的阿尔特弥斯二号登月打算,以及2025年的阿尔特弥斯三号登月打算。美国宇航局的蝰蛇漫游者将于2024年前往月球。天体机器人和直觉机器最初将于本年晚些时候登陆月球。另外,载人月球门户轨道前哨打算于2025年底。
改进跟踪和探测,最好是经由一个原地月球跟踪联网是至关重大的。“为cis-lunar区域兴办一个完整的监视操控系统是当下相当活跃的探究和进展领域,”Frueh说。
进入阿尔特弥斯协议
29个全国于2020年签署的《阿耳特弥斯协议》直接关乎应对日益严重的空间碎片难题的必要性。
许多海外机构也押注于“月球经济”的增长。这将增多前方几年月球交通的岗位量。许多企业正等着开发月球资源,含有经济和科学资源。为此,欧洲航天局(ESA)也在寻求兴办月光,这是一个围绕月球的独立通信联网。这个由三到四颗卫星(加上在轨备件)组成的联网最初将于2025年到位。
随着人类在前方十年大规模重返月球,我们将有一次机遇来正确处理并控制月球周围的碎片。
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