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几米星空精选(九篇)

几米星空

第1篇:几米星空范文

这片尘暴几乎位于哈勃照片中这颗行星的中部,对角线长约1500千米,大约是得克萨斯、俄克拉何马和新墨西哥三个州的总合,业余天文学家甚至使用中等大小的望远镜就能够看见这场尘暴。这张照片中最小的可分辨结构相当于一座大城市的大小,宽约20千米。尘暴发生的地方相当靠近美国航空航天局的“机遇”号火星漫游车在本初子午线湾的着陆地点。火星上的风速达到每秒180余米,而我们通常所说的12级台风,风速为每秒32.6米,远不如火星尘暴强度。火星尘暴一旦刮起来可持续三个多月,从地球上望去,就像一个暗红色的灯笼。

2005年的10月28日―29日,火星和地球抵达自2003年8月以来二者距离最近的位置。这颗以罗马战神的名字命名的红色行星,直到2018年都不会再如此接近地球。2005年,火星最靠近地球时的距离为6900万千米。火星与地球每26个月就靠近一次,每次两颗行星的距离最小的时候,火星在夜空中就显得更加明亮,在地球观测者的望远镜中就变得更大。

2008年,美国航空航天局又展示了“凤凰”号火星着陆探测器拍摄的火星表面尘埃颗粒的高清晰度照片。照片显示,尘埃颗粒色彩斑斓、大小各异。美国航空航天局说,“凤凰”号准备在火星上正式挖取土壤样本,用以推断火星过去、现在是否存在水和维持生命的有机矿物。美国航空航天局说,这是人类迄今所获清晰度最高的火星尘埃照片,清晰度比“勇气”号和“机遇”号火星车之前拍摄到的照片高10倍。

第2篇:几米星空范文

研究表明,像“和平”号空间站那样大小的航天器,被1厘米左右碎片击中的可能性为1%。而正在建设中的“国际空间站”,乃人类历史上最大的空间实验室。它飘浮在350千米处的卫星轨道上,遭1厘米太空碎片碰撞的几率为6,5%。跟踪国际空间站的俄罗斯科学家说,“国际空间站”自建造以来,已发生6起给太空碎片“让道”的事例。美国一个评估太空风险的组织认为,影响国际空间站正常运行的因素很多,其中威胁最大的是太空垃圾。今后10年中,国际空间站遭太空垃圾撞击的几率约55%,造成灾难性后果的几率也有9%。因为,即使药片大小的碎片撞击到航天器上,也会将其穿个小洞。由此可见,国际社会对太空垃圾的担忧,并非杞人忧天。另外还有100多个报废核装置,里面存放有1000千克的放射性物质,仍然在环地球轨道上运行,它们会不会被太空碎片撞击?是否引起泄露?都是我们需要认真关注解决的课题。

在人类尚未找出切实可行的办法,来清除太空垃圾之前,这些飘浮在100~2000千米太空,以10千米/秒左右的速度,环绕地球运行的垃圾碎片,犹如一把悬在人类头上的“达摩克利斯”利剑。

高空惊魂

2007年3月27日子夜,智利国家航空公司一架载有270名乘客的空中客车,正在11千米高空,以800千米/小时的速度飞往新西兰。突然,一团耀眼的火球划破长空,呼啸着向客机冲来。幸运的是,这团火球与飞机擦身而过,在时间上错位了20秒。这场突如其来的高空惊魂,将机组人员和乘客吓出一身冷汗。

当惊魂稍定的飞行员用颤抖的声音报告这一经过时,很快,新西兰空中交通管制员已经认定.这火球是一颗报废的俄罗斯通讯卫星。因为在3月16日,新西兰航空公司已向有关航空公司发出了俄方通报,告知有一颗俄罗斯卫星,将在3月28日中午前后重返大气层,届时会穿过该地区上空并坠落大海。不知什么原因,卫星提前了12个小时闯进了大气层,所以险些与这架智利客机迎头相撞。新西兰航空公司的记录表明,无论是俄罗斯政府,还是其他国家,其关于卫星重返大气层的公告都相当准确,这次实属例外。

同样惊险的一幕,在波兰的沃罗姆扎市也发生过。当时,当一块长50厘米、直径约18厘米的卫星碎片突然从天而降,重重砸在沃罗姆扎市的一辆小汽车上,周围的市民被这惊险场面和巨大响声所震撼。幸好车内无人,没有人员伤亡。当时,有人怀疑这枚太空垃圾是俄罗斯“宇宙―2405”号卫星碎片。可是,该卫星当时并未经过沃罗姆扎市上空。

失控坠落风险大

显然,废弃卫星失控,坠落大气层时风险很大。如1978年,前苏联核动力卫星“宇宙-954”与地面失去联系后,残骸掉进加拿大北部地区,造成核物质大面积扩散和环境污染,引起了加拿大政府的严重抗议。对此,莫斯科当局向加拿大支付了600万美元的赔偿金。1979年,重36吨、有3个房间大的美制“天空实验室”,在435公里处的环地球轨道上工作6年多以后,突然发生故障无法恢复工作,美国航天局不得不任其坠落。这一新闻披露后,世人提心吊胆。幸好,“天空实验室”坠落后遭大气层“肢解”,仅有小部分碎片落入澳大利西南大陆。1991年,前苏联“礼炮”号空间站回归时,也有部分碎片闯进阿根廷境内的无人区,幸未引起外交纠纷。

令人稍感宽慰的是,迄今为止,还未发生卫星碎片砸死人的事件,砸伤人的事件也屈指可数。1987年,一位瑞典老人在森林中伐木时,被一块卫星碎片击伤手臂。1997年,一块来自太空的人造碎片,擦伤了一名美国妇女的肩膀。

让废弃航天器有序回归

由于不确定性因素太多,即使让废弃航天器有序回归,让残骸坠落预定海域,有时也很悬。但是,这总比它们在太空乱闯,或失控坠入大气层的风险要小得多。有关国家权衡利弊之后,通常选择南太平洋这片辽阔海域,当作废弃航天器有序回归地球后的墓地。毕竟那里只有辽阔的海域,发生意外的几率相对很小。

将报废航天器推进大气层销毁的案例中,最令全世界牵肠挂肚的,当数“和平”号空间站的回归之旅。那是2001年3月23日,当重137吨,长13.13米、直径约4.2米的“和平”号空间站,结束了15年辉煌的太空探索使命后,从300公里高的轨道上,以7.9千米/秒的速度切入大气层时,全世界都捏着一把汗。在南太平洋岛国――斐济现场观察的记者报道说,当燃烧的“和平”号空间站,拖着金色的长尾巴撕开天幕时,光彩夺目的残骸碎片像礼花一样散开。其中5块共20吨重的残骸,重重溅落在南太平洋海面,并将海底当作它最后的归宿。这时,国际社会才松了一口气,毕竟这个重137吨的庞然大物是从天而降,从中国、日本等国家和地区的头顶上俯冲下来的。虽然,在此之前科学家们经过了精确计算、全天候跟踪,可是出现意外的几率仍有千分之一。

2002年12月,由俄罗斯发射的欧洲大型通信卫星“Astrak”进入地球轨道后,因遭遇强辐射而严重损坏。专家们确定该卫星无法挽救后,科学家对其实施了“安乐死”,让它重返地球,残骸顺利坠落在南太平洋海域。

2000年6月4日,环绕地球飞行了5万多圈的美国“康普顿”伽马射线望远镜,结束了长达9年的太空探测使命后,在美国宇航局指挥下,点燃了“自杀”火箭,并从590千米的太空轨道上降落。“康普顿”望远镜进入大气层后,分解成很多金属碎片,除部分烧毁外,有6吨多碎片溅落到南太平洋预定海域。

第3篇:几米星空范文

远距离通信的好拍档

在通信史上,将信息传递得更快、更远、更安全一直是人类追求的方向。当人们意识到量子通信技术的优势后,就将其看作未来保障信息安全的有力工具,那么如何建立一个高效的量子通信网络便成为当务之急。

光纤技术的发展给人类提供了一种新的量子通信方式,而且实现起来也十分容易。然而,正当人们为此跃跃欲试时,却发现光纤的衰减效应成了远距离量子通信技术不可逾越的障碍。人们只好重新开始将目光转向自由空间的量子传输。

我们知道,光是沿着直线传播的,理论上只要光源与探测器之间的连线上没有光(电磁波)的障碍物,就能保证探测器接收到光源的信号。这条连线如果只有几米、几十米,甚至几百米,光源和探测器还容易对准。但如果两者相距1000千米或更远的话,该如何对准呢?何况地球表面还是弯曲的,这更加限制了光传播的距离,恐怕连100千米都很难达到,而且传播过程中还会有因大气散射、吸收导致的能量损耗。

如此一来,卫星通信的方式就显得十分具有优势了。卫星之间的通信以及卫星与地面的通信,都是通过自由空间传播的;而外太空对光的传输来说是最好的环境。由于大气随高度的增加逐渐稀薄,这就大大减弱了大气引起的衰减和干扰,用卫星传输数千千米也只相当于在地面上传输几千米。利用卫星作为量子通信的中转平台,科学家们可以在地球的任意两点之间建立量子信道。那么,接下来的问题就在于高速运动的卫星和地面望远镜之间该如何对准了。

跨越千里的精准“握手”

地面望远镜系统就像量子卫星和大地之间的通信员,是实现量子通信的基本条件之一。当卫星从地面望远镜系统上空经过的时候,工作站将发射一束直径不到5毫米的激光光束覆盖卫星所在区域。卫星接收到这信标光后,反馈一束信标光给地面望远镜系统,随后地面站根据卫星反馈的激光信号进行捕获跟踪,光路对接任务便完成了,此时卫星就可以与地面进行既定的各种科学实验测试。

第4篇:几米星空范文

2012年1月27日,一颗公共汽车大小的小行星与地球擦肩而过,距离地球最近时只有6万千米。这颗名为“2012BX34”的小行星位列20颗最接近地球的小行星之首。尽管它没有对地球造成威胁,但再次向人类敲响了警钟,要加速研究如何防止近地小行星撞击地球的方法和技术了,因为小行星撞击地球是世界上四大突发巨大灾难之一,撞击地球的可能性今天仍然存在。

历史上可能曾发生过多次小行星撞地球的事件。例如,恐龙可能是在一颗小行星撞上地球后的几周内全部死亡的。2002年6月6日,一颗直径约10米的小行星坠入地中海,它在大气层中引爆燃烧时释放出的能量大约相当于2.6万吨TNT,与中型核武器爆炸释放的能量相当。2008年,一个直径只有几米的小行星坠落到了苏丹,碎片散落到了努比亚沙漠。1994年7月16日至22日,一颗名为“苏梅克-列维9号”的彗星与木星迎头相撞,这是人类史上第一次直接观测到的天体相撞。

目前有近700颗近地小行星被列入危险名单,为此人类应提前做好准备。随着科学技术的飞速发展,人类有办法避免小行星撞击地球。

欧洲的新计划

据2011年1月27日的英国《每日邮报》透露,欧洲拟在8年内为地球建造预防小行星撞击的“近地轨道防护盾”。在此之前,欧洲航天局的先进观念小组曾设计出了用一排人造卫星或火箭推动小行星偏离撞地轨道的方法。科学家最感兴趣、也是最容易的方法,就是派遣一艘太空船和小行星猛烈碰撞,从而改变它的方向。为了应对20年后“阿波菲斯”小行星对地球的威胁,欧洲航天局又制定了一个“堂吉诃德”计划,即派两艘太空船前往一颗测试小行星。其中一艘太空船名叫“西达尔戈”,它将和这颗小行星高速相撞,而另外一艘名叫“桑科”的太空船则将在附近测量小行星的轨道改变情况。

链接:近地小行星指的是轨道与地球轨道相交的小行星。目前已知直径4千米的近地小行星有数百个,此外,可能还存在成千上万个直径大于1千米的近地小行星。直径大于1千米的小行星撞击地球的能量,相当于全球核武库的核弹爆炸能量的几百倍。它撞击地球后会诱发地球气候、生态与环境的剧烈灾变,导致地球上许多物种的灭绝。地球在历史上遭受过频繁的小行星撞击,地球表面残存的100多个大型撞击坑就是证据。

欧洲最新的“近地轨道防护盾”计划旨在研究通过导弹炸毁、引力牵引和主动碰撞等多种手段,防范近地小行星撞击地球。它由欧盟出资400万欧元,相关科研机构及欧盟战略伙伴出资180万欧元,德国宇航中心负责该计划的具体实施,拟在3年后进行测试和评估,如果在资金方面有保障,该计划有望在2020年以前正式实施。而参与“近地轨道防护盾”计划的研究员沃尔夫拉姆・洛克表示,已有的核弹炸毁、引力牵引和主动碰撞等想法尚不成熟。

各国积极谋划

小行星撞击地球可使人类遭受灭顶之灾。因为如果1颗质量11吨小行星与地球相撞,其能量相当于1万颗百万吨核武器爆炸的能量。科学家估计,如果有小行星撞向地球,即使是一颗直径仅200米的小行星,就足以毁灭地球上的一个国家。所以,许多国家都在研究应对方法。

例如,根据美国国会1998年的一项决议,美国航空航天局实施名为“太空卫士”的计划,力求定位地球周边90%以上直径不小于1千米小行星的运行轨道,并确认哪些小行星可能会对地球造成威胁。“太空卫士”计划已经完成,地球周边约有1000颗符合上述条件的小行星,其中93%已被定位。2005年,美国议会就要求美国航空航天局制定一个关于小行星意外撞击地球的防御计划。2007年,美国航空航天局在行星防御会议上提交了自己的报告,在该报告中提出了多项计划,包括使用核爆炸产生的力量使小行星远离地球,认为它比其他非核爆炸更有效。美国测试了小行星表面爆炸、地下爆炸和对峙爆炸(指炸弹不与小行星接触)等方式,其中表面爆炸和地下爆炸的能量是最强大的,但有可能将小行星爆裂成碎片而威胁地球,所以,美国航空航天局认为,使用一系列对峙爆炸可能是使小行星偏离地球的最有效的方法。

链接:据天文学家研究认为,直径大于1千米的小行星撞击地球的概率为每10万年1次,但仅此一次就可能毁灭地球生物。而直径接近10米的天体撞上地球的概率仅为每3000年一次。一些科学家认为,小行星撞地球的风险被严重低估了。英国和美国的研究部门警告说,一颗被称为“20030Q47”的小行星可能在2014年3月21日撞击地球,不过机率是九十多万分之一,基于这颗小行星的尺寸(直径不足1.6千米)和速度(每秒钟约32千米),还是值得科学家们对它进行观察的。但据南京紫金山天文台专家根据观测得出结论,近20年内应该不会有小行星和地球相撞。

近年,美国航空航天局顾问小组又呼吁成立小行星防御办公室,保护地球免受小行星和其它有威胁性的太空岩石的撞击。这是该小组使用现有硬件打造陆基预警系统、评估探测有威胁的近地物体等。

美国目前主要用PS1天文望远镜负责监视地球附近直径300米到1千米的小行星。2009年,美国发射了“广域红外探测器”空间望远镜,用于搜寻宇宙中尚未被发现的天体,其中包括可能对地球构成威胁的小行星和彗星。

俄罗斯联邦航天局局长曾在2009年12月30日透露,俄罗斯的顶级太空研究人员正计划对编号99942的“阿波菲斯”小行星的轨道施加影响,可能设计一个航天器在“阿波菲斯”小行星飞向地球之前来改变它的轨迹。该小行星将在20年后靠近地球。

俄罗斯行星保护中心领导人表示,如果有充分的资金保障,俄罗斯目前的技术条件完全能够在5年内建成行星保护系统来保护地球免遭小行星的袭击。该中心打算建立一个名为“行星保护系统快速反应梯队”的地球保护盾牌,它由多枚宇宙观测航天器、侦察卫星和太空拦截航天器构成。当观测航天器观测到危险天体时,马上把信号传输给侦察卫星并由侦察卫星对危险天体进行全程跟踪监测,而太空拦截航天器负责摧毁小行星或改变小行星运行轨道。

2001年,英国成立了专门研究近地小行星和彗星等天体与地球相撞几率的研究中心,以便为公众提供准确客观的信息。该中心的任务包括:提供近地天体的数量和位置的资讯,评估它们撞上地球、造成灾害的几率等。

据美国今日航天网2011年10月18日透露,日本已经对公众了世界上最大的太阳系小行星数据库,小行星数量超过50万颗。这些数据由2006年发射的“光”卫星获取,其中5120颗小行星的体积数据较为准确。

我国中科院紫金山天文台有一台专门用于搜索近地小行星“杀手”的天体探测望远镜,其观测能力居全国第一,世界第五。天文台专家借助这双“慧眼”,已经 发现了近800颗小行星并且获得了国际临时编号。据中国权威专家说,假若能够在一年前发现有可能与地球相撞的小行星,就能够及时采取措施,摧毁它或改变其运行轨道。

由此可见,为了防止小行星对地球带来危害,需要所有国家共同关注共同努力,开展国际合作。

几种防撞方案

为了有效防止小行星撞击地球,首先需要监控有可能飞近地球的小行星,精确预测近地小行星的飞行轨道。全球已经建立了近地小行星观测网,其中最先进的是美国近年在夏威夷建成的一套由多台天文望远镜组成的小行星观测网络。这个被称为“全景观测望远镜和快速反应系统”的复杂装置主要用于搜寻那些环绕太阳运行并有可能撞击地球的危险小行星。

至今,已有多种防止小行星撞击地球的方案。例如,用核武器炸毁可能撞击地球的近地小行星;发射导弹或航天器猛烈地撞击近地小行星,用机械力使其改变轨道;用太空镜群或激光所产生的能量把近地小行星推往新的轨道;发射引力航天器靠近对地球有威胁的近地小行星,然后通过自身引力使该小行星脱离原来的轨道;用质量巨大的绳索套住近地小行星,采用改变其重心的方式来改变小行星的轨道;给小行星上安装“太阳帆”或一台大型火箭发动机,把它从地球的轨道上推开。不过,这些方案设想各有利弊,究竟哪种最好目前还没有定论。

例如,用导弹或核装置可以把小行星炸成一分为二的两部分,这样小行星的质量就发生了变化,其轨道也就跟着变了。但一些科学家认为,将大块行星体岩石分裂成小块的方法不妥,会使小行星爆破后无法确定随后出现的结果,因为对于小行星的内部结构目前尚不完全清楚。为此,美国正在酝酿派航天员登陆近地小行星进行科学考察和研究,协助探索地球在受到小行星威胁时抵御它的方法。

就目前的技术水平而言,通过发射人造天体撞击小行星以使其偏离轨道绝对是有可能做到的。发射人造天体到太空后,把它调整到和小行星平行,并使两者的相对速度为零,然后用机械力推小行星一下,它就会改变轨道。但这样做将需要对小行星的表面进行详细了解。还可以用改变颜色的方式以改变小行星轨道,如果小行星原来是灰色的,可以将它变成纯黑色,物体的颜色可决定吸收热量的多少,轨道也会随之改变了。

美国航空航天局提出的其他非核爆炸类选择还包括,使用激光或者巨大的镜子对小行星能量进行聚焦,汽化掉行星部分体积以使其偏离轨道;或者使用飞船将小行星拖向其他方向。

美籍华裔航天员卢杰等推出的“重力拖车”方案是以柔克刚,其中小行星拖曳飞船只需要盘旋在小行星表面,利用重力作用充当飞船无形的拖链,逐渐改变小行星的飞行速度,日积月累,则可以改变小行星的运行轨道。

第5篇:几米星空范文

1.国际彗星探测器

这个探测器前身是国际日地探测卫星3号(ISEE-3),它是美国国家航空航天局发射的以研究日地环境和太阳风为目的的探测器。在完成了最初的任务后,研究人员更改了其原定的轨道,让它抢在其他国家前面,成为第一个与彗星相会的人类探测器。1985年9月11日,更名后的国际彗星探测器(ICE)从贾科比尼-津纳彗星彗核后方7860千米处穿过了宽达22530千米的彗尾,传回了多项数据。1986年3月,ICE又观测到了哈雷彗星,从而成为第一个观测到两颗彗星的探测器。

2.“织女星”1号和2号

哈雷彗星可能是人类最熟悉的一颗彗星,也是唯一一颗能从地球上裸眼看到的彗星,其1910年的回归曾引起当时人们的极大恐慌。哈雷彗星最近一次回归是在1986年,那一年人类首次使用探测器去拜访哈雷彗星。在6艘探测器中率先抵达的是苏联发射的“织女星”号探测器。“织女星”1号和2号是金星-哈雷彗星探测器,分别在1985年6月9日和13日与金星相会,随后利用金星引力变轨,飞向哈雷彗星,于1986年3月6日和9日从最近距哈雷彗星8000多千米处飞过,传回700多张哈雷彗星照片,以及有关彗核的物理化学特性、彗核周围气体与尘埃等方面的数据。

3.“彗星”号和“先驱”号

这两个双子探测器分别发射于1985年1月8日和8月19日,是日本进行的首次深空探测任务。其中,“彗星”号哈雷彗星探测器也被称为“行星-A”探测器,1986年3月8日,它从距离哈雷彗星15.1万千米处飞过,观察彗星与太阳风的交互作用现象。“先驱”号则在3月11日抵达距离哈雷彗星700万千米的位置。

4.“乔托”号

1986年3月14日,欧洲空间局的“乔托”号探测器成功以596千米的近距离飞过哈雷彗星,成为最接近哈雷彗星的探测器。它拍摄了近1500张哈雷彗核的照片,显示其形似花生,表面凹凸不平,并分析了彗星的喷出物。冬眠一段时间后,“乔托”号重新启动,于1992年7月10日,以200千米的近距离接近格里格-斯克杰利厄普彗星,这是一颗直径2.6千米,轨道周期5.31年的小彗星。

5.“深空”1号

美国国家航空航天局1998年发射的“深空”1号探测器,是世界上首个完全利用离子推进器工作的深空探测器。在飞越了布拉耶9969小行星后,它于2001年9月22日以2170千米的距离飞越了包瑞利彗星,并传回影像和资料。包瑞利彗星的轨道周期是6.88年,同样属于短周期彗星。彗星的轨道周期范围很大,从几年到几十万年都有。短周期彗星可能源自海王星轨道之外的柯伊伯带,长周期彗星则被认为起源于奥尔特云。

6.“星尘”号

人类首次对彗星尘埃采样并成功返回地球的探测任务是由美国的“星尘”号飞船完成的。它于1999年2月发射,2004年1月2日飞越了由冰、石块和尘埃构成的维尔特2号彗星,飞船上的尘埃采集器成功捕获到彗星物质粒子和尘埃颗粒。这些样本随飞船返回舱着陆地球。主要任务完成后,“星尘”号还于2011年2月15日飞越坦普尔1号彗星。

7.“深度撞击”号

相比于此前或远或近飞掠彗星的探测任务,美国的“深度撞击”号是第一个与彗星亲密接触的探测器。2005年7月4日,“深度撞击”号释放出的一颗372千克的“钢弹”,击中了坦普尔1号彗星的彗核,撞击产生的能量接近引爆5吨TNT炸药,使该彗星突然比平时亮了6倍,并在表面形成一个直径150米的“弹坑”。彗核中含有太阳系诞生时遗留的物质,通过撞击把内部物质激发出来,给了人们了解彗星的好机会。2010年11月4日,“深度撞击”号还从700千米的距离飞掠哈特雷2号彗星。

8.“尤利西斯”号

“尤利西斯”号是1990年发射的太阳探测器,在飞越太阳系的漫漫征途中,它在2007年还顺便探测了麦克诺特彗星。这是一颗2006年新发现的彗星,被认为是迄今所观测到的最大的彗星,其彗尾范围达到地球至太阳距离的1.5倍。麦克诺特彗星来自遥远的奥尔特云,于2007年1月12日飞近太阳,此后又将飞离,一去不返。

第6篇:几米星空范文

手空间技术不断取得突破的现状,为确保美军在未来战争中的信息优势,五角大楼启动了名为“僵尸卫星”的研发计划,意图通过新技术以全面利用各种在轨卫星,以低成本运营的方式继续推进新一轮太空军备竞赛。

预算削减催生“僵尸卫星”计划

美国国防部高级研究计划署(DARPA)2011年的一份报告透露,五角大楼将要启动“僵尸卫星”计划,希望通过搭载商业发射活动的顺风车,实现回收利用废旧卫星的目的,做到降低制造卫星的相对成本,同时让卫星继续保持高性能。“僵尸卫星”计划的主要目的,是研发一种新的小型卫星(也就是美军所称的“纳米卫星”),“搭乘”商业发射的卫星升空,然后附在不活动的卫星的天线上进行拆分和组装作业,最终形成一颗新卫星。也就是说,“僵尸卫星”计划可以通过省钱的方式把微型卫星送入太空,从废弃卫星上拆下尚可利用的侦察、监视、通信装置和天线,然后将它们安装在小卫星上,使小卫星具备作战能力。

2013年10月,美国国防部高级研究计划署对外宣称,未来将向“僵尸卫星”计划大幅投资,并将和加利福尼亚州的一家公司签订一份价值约4000万美元的合同,研发并应用从太空中退役或不再运转的卫星上获取并重新利用有价值零部件的技术,在降低成本的同时提

高制造新的太空系统的能力。这是“僵尸卫星”计划自启动以来收到的数额最大的一笔资金,主要用于研发从目前停留在空中的“墓地”或弃星轨道上获取总价值约3000亿美元的失效卫星上的零部件,然后制造新卫星。

为保障“僵尸卫星”计划顺利实施,美军计划建造一艘卫星服务太空船,作为维修供应航天器发射到太空,保障与运载纳米卫星的商业太空船相遇。维修供应航天器利用抓取机械臂将纳米卫星和零部件取出,再利用“僵尸卫星”计划将要研发的另一种特殊机械工具在一颗老旧卫星上拆取零部件,然后将它们安在纳米卫星上。多家智库的军事分析师认为,美国空军秘密研发的X-37B太空飞行器在担负情报侦察、监视、攻击外国卫星等任务的同时,还可能是用来靠近在轨运行卫星的卫星服务太空船。目前,国防部高级研究计划署正在争分夺秒地推进研发进程,计划在2016年之前实现“僵尸卫星”在轨运行的阶段性目标。简而言之,美军要在未来3年的时间里制造一颗卫星,让它能够在太空失重环境下超高速运行的同时,与其他卫星相遇并对其进行彻底改造。

新技术确保美军太空优势

美国国防部之所以启动“僵尸卫星”计划,一方面是出于预算紧缩背景下的万全之策,然而更重要的目的是要对抗俄罗斯和中国不断提高的太空军事能力。近几年,俄罗斯和中国先后推出了多项太空研究计划,对美国的太空霸主地位构成了现实挑战和潜在威胁。俄罗斯

将2011年确立为“宇航年”,表示要复兴俄罗斯的航天事业,显示出赶超美国、欧洲和中国的坚强决心。普京也把“恢复苏联时期的太空荣光”纳为他的第3个总统任期的目标之一。在2011年俄罗斯太空计划大会上,普京要求在2030年完成登月计划,在月球北极建立基地。2013年9月,俄罗斯赫鲁尼切夫航天中心公布了可重复使用亚轨道太空飞机项目,研发可重复使用垂直发射太空飞机的MRKS-1概念。

中国的太空事业发展也非常迅猛。早在2007年,中国就进行反卫星系统测试,用导弹摧毁了一颗气象卫星,自此,美国便不断渲染“中国太空”。2013年7月,中国成功进行了一项“捕抓”卫星的太空实验,太原卫星发射中心用“长征”四号丙运载火箭发射了“创新”三号、“试验”七号及“实践”十五号等3颗“科学实验”卫星,用于“观测太空碎片与进行如太空机械臂操作等科学实验”。美军认为中国的“机械臂卫星”严重威胁美国卫星,“机械臂卫星”可执行近距离观察与攻击任务,“拔下”美军卫星系统元件送回中国大陆,或是贴近美国军用卫星并“植入”中国大陆系统,属于中国大陆“星战”计划一部分。根据五角大楼对这3颗卫星的追踪,“机械臂卫星”在试验中抓住了另外两颗卫星中的一颗,这种能力表明中国在太空军事领域迈出了实质性的一步。

因此,美国也在制定相应的太空威慑政策,以回应五角大楼官员所说的“太空军事化”,在敌人攻击美国卫星的时候做出正确反应。2013年9月,就在中国进行“捕抓”卫星太空实验后不久,美国空军航天司令部司令威廉·谢尔顿就出面表态,宣称美军目前完全依赖太空和网络能力,如果突然之间这些能力不复存在,美军必须有下一步的应对措施,制定第二套作战计划。谢尔顿的言外之意就是做好太空战各项准备工作,如果美国的太空军事设施有朝一日突然失灵,那么为“僵尸卫星”计划研发的技术就会用来迅速制造备用卫星,快速复原美军的作战卫星群。虽然五角大楼强调“僵尸卫星”计划是出于节约资金的目的,但这项技术既然可以让一颗卫星将己方老旧卫星拆分,那么它也可以轻而易举地攻击敌方卫星,因此无论美国国防部如何掩饰,该计划的军事目的也已暴露无遗。

与美国忌惮中国反卫星武器研发的态度不同,俄罗斯对于中国在太空领域的进展表现得非常淡然,认为中国的空间试验并没有对俄罗斯形成现实威胁。俄罗斯科学院国际安全中心专家弗拉基米尔·德沃尔金强调,虽然中方展示了捕捉和摧毁另一颗卫星的能力,但这仅仅是初级阶段。俄罗斯社会政治研究中心主任弗拉基米尔·叶夫谢耶夫也认为中国有权进行本国的空间开发,强调“美国有时会夸大中国对其地球同步卫星的威胁,中国研制反卫星武器是非常自然的事情,主要用途是保护自己,应对美国可能在太空部署的攻击性武器系统,在太空军事力量上形成均势”。

纳米卫星研发十年磨一剑

美国在纳米卫星技术领域起步很早,2000年,美国国家宇航局(NASA)就与多家航天企业和大学联合启动了“新千年计划”,力求实现“开发下一代太空飞行器、确保美国在国际太空竞争中处于领先地位”这两大目标,其中,“新千年计划”的一项重要任务就是发射新型的纳米卫星。2003年,美国空军和国防部高级研究计划署为10所院校提供科研经费,开发新型、低成本的军用纳米卫星。根据美军的设计理念,这些纳米卫星重量为2~10千克,体积仅有面包块大小,但是可以实现GPS导航、小型化的传感器和微推进等多种技术应用。2002年12月,美国“奋进”号航天飞机发射了由空军与国防部高级研究计划署联合研发的两颗2磅重的铍卫星,使美军的在轨自动监视能力又向前迈进了一大步。

2006年8月,美国空军研究实验室的空间飞行器委员会选定洛克希德·马丁公司研发“自主纳米卫星防卫评估局部空间卫星”项目,签订了一份价值800万美元的工程设计和发展合同,将纳米卫星研发从初步设计评审推进到关键设计评审阶段。2009年,美国空军研究实验室启动了“用于评估局部空间的自主纳米卫星护卫者”(ANGELS)项目,主要用途是验证检视在地球同步轨道上运行的较大卫星,为美空军提供一种创新的纳米卫星解决方案,增强美国空军局部空间势态感知能力,显示敌方卫星的异常表现。2009年4月,美国军事技术公司(Miltec)向美国陆军空间与导弹防御及战略司令部/陆军战略指挥司令部(USASMDC/ARSTRAT)交付了“飞行准备微纳米卫星”系统,是美国陆军自1960年的“速递员”-1B通信卫星之后完成的首个卫星研发项目。

2013年5月,美国国防部高级研究计划署评估报告,将遭到推迟的“未来、快速、灵活、分离模块、自由飞行航天器(F6系统)”项目列入“僵尸卫星”计划,或作为其他项

目的一部分返回轨道。F6空间军事系统项目始于2006年,利用大型合成军用卫星系统,同时执行监视、通信、自我防护等多项任务,可以说是“银河战舰”的雏形。F6宇宙飞船包括多颗小型卫星,每颗担负不同的任务,小卫星集群在地球同步轨道密集排列,通过无线方式交换数据,如果某一颗卫星被摧毁,其他卫星将转移功能接替这颗卫星的任务,确保空间系统的适应和生存能力。F6项目研发从2007年至今已经投入了2亿美元,高昂的造价让美国国防部不得不中止了项目研发。但是,F6编队飞行卫星项目的软件系统等相关技术将用于到“僵尸卫星”项目当中,实现太空资源的再利用。

根据美国国家侦察办公室(NRO)的评估,美军目前研发的小卫星的对地观测分辨率还比不上大卫星,且管理由众多小卫星组成的卫星网络比管理由少量大卫星组成的网络的花费要大,因此,美军“僵尸卫星”计划当前的重点是研发分布式星座系统实现纳米卫星的设计功能。美国宇航公司纳米技术工作组也认为首先应利用纳米卫星的核心技术——微电子机械系统(MEMS),使卫星分系统和部件微型化,再使这些分系统和部件高度集成,研制出有较强功能的微型卫星,然后再发展分布式空间系统结构,进一步掌握关键技术,最终实现超小型的纳米卫星。

X-37B修理“僵尸卫星”

X-37B“轨道试验飞行器”(OTV)项目于1999年由美国国家宇航局启动,2004年转到国防部高级研究计划署并被列为机密项目,2006年美国空军接手项目研发,首要目标是为美国发展新一代的大气层再入技术。波音公司共制造了两架X-37B样机,第一架于2010年4月发射升空,第二架则于2011年3月发射。2012年12月,美国空军用一枚“阿特拉斯”-5火箭,在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功发射了X-37B航天飞行器,虽然美国军方官员试图淡化其军事用途,称它只是一个新技术的验证平台,但是此次机密级的任务再次引发了广泛猜测,外界普遍认为X-37B主要针对中国和俄罗斯这两大潜在军事对手,“让中国人一直猜测它的用途到底是什么”。

X-37B采用下单翼和双垂尾结构,长约8.8米,翼展约4.6米,起飞重量超过5吨,借助火箭发射升空时,速度可达25倍音速,地面雷达很难发现并跟踪其发射轨迹。在轨道上运行时,X-37B采用太阳能和锂电池供电装置,第一架样机设计在轨时间270天,第二架的在轨时间达到469天。X-37B可搭载雷达多光谱或者红外传感器,在高空对海陆空目标及外太空目标进行侦察,并将侦察信息实时传递给作战单位,还可搭载导弹、激光发射器等先进武器对敌国卫星和其他航天器采取控制、捕猎和摧毁等攻击,甚至向敌国地面目标发起攻击,作战潜力不可低估,完全有可能成为“轨道轰炸机”。

第7篇:几米星空范文

遥感技术是指从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等信息,对目标进行探测和识别的技术。

人类通过大量实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量,其中有一种是人类已经认识到的形式就是电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感技术就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。

二、遥感技术的分类

(一)按搭载传感器的遥感平台分类

1.地面遥感,是指把传感器设置在地面平台上。如车载、手提、固定或活动高架平台等。

2.航空遥感,是指把传感器设置在航空器上。如气球、航模、飞机及其它航空器等。

3.航天遥感,是指把传感器设置在航天器上。如人造卫星、宇宙飞船,空间实验室等。

(二)按遥感探测的工作方式分类

1.主动式遥感,即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波,然后收集从目标物反射回来的电磁波。其主要优点是不依赖太阳辐射,可以昼夜工作;而且可以根据探测目的不同,选择不同的波段和发射方式。比如,雷达和激光器。

2.被动式遥感,即由传感器直接收集目标物反射太阳光的反射或目标物自身辐射的电磁波。比如,常用的摄影机和多光谱扫描仪,热红外扫描等。

(三)按遥感探测的工作波段分类

紫外遥感,是指利用紫外波段的大气窗口进行探测的遥感技术。波长在0.01-0.4um。紫外遥感在地质调查中有特别重要的应用,主要用于探测碳酸盐岩分布。碳酸盐岩在0.4μm以下的短波区域对紫外线的反射比其它类型的岩石强。另外,水面飘浮的油膜比周围水面反射的紫外线要强烈,因此也可用于油污染的监测。

可见光遥感,应用比较广泛的一种遥感方式,波长为0.4--0.76μm的遥感技术。通常以摄影、摄像或扫描方式成像,是目前应用最普遍的遥感技术。可见光摄影遥感具有较高的地面分辨率,但只能在晴朗的白昼使用。

红外遥感,又分为近红外或摄影红外遥感,波长为0.7~1.5微米,用感光胶片直接感测;中红外遥感,波长为1.5~5.5微米;远红外遥感,波长为5.5~1000微米。中、远红外遥感通常用于遥感物体的辐射,具有昼夜工作的能力。常用的红外遥感器是光学机械扫描仪。

微波遥感,对波长 1~1000毫米的电磁波(即微波)的遥感。微波遥感具有昼夜工作能力,但空间分辨率低。雷达是典型的主动微波系统,常采用合成孔径雷达作为微波遥感器。

多光谱遥感,利用几个不同的谱段同时对同一地物(或地区)进行遥感,从而获得与各谱段相对应的各种信息。将不同谱段的遥感信息加以组合,可以获取更多的有关物体的信息,有利于判释和识别。常用的多谱段遥感器有多谱段相机和多光谱扫描仪。

三、遥感技术的特点

1.探测范围广、采集数据快

遥感卫星居高临下,视野开阔,侦察范围广,获得情报多。比如,卫星视角为20度的情况下,从3000米高度的飞机上可看到1平方千米的面积,而在300千米高度的卫星上看,可看到10000平方千米的面积。在近地轨道上的侦察卫星,每秒可以飞行七八千米, 绕地球一周只需一个半小时左右,一个比较长寿命的卫星,可以在太空持续工作两年以上,从而保证了侦察的及时性和连续性。卫星一天可绕地球飞几十圈,只要运行的轨道合适,几乎可以看遍全球。如果发射几颗卫星,构成卫星侦察网,可以在某些地区实施不间断几乎无遗漏的监视。

2.限制少,精度高

利用卫星进行侦察安全可靠,合理合法,有超越国境的自由,不存在侵犯领空、领海和受防空武器威胁的限制。国际公认离开地面高度100千米以上的空间,不属于地面国家的住宿范围。宇宙空间不受国界限制,卫星可以任意出入。因此,侦察卫星比任何高空侦察机有更大的安全性。同时,也不受地形、气象等条件的限制。同时,利用遥感卫星进行侦察,获得的图像清晰、准确、精度高。海湾战争中,美国"曲棍球"侦察卫星装有图像探测器,由雷达发射微波信号到地面,经回收识别后再反射到太空。它的活动不受云雾和夜暗的限制,可识别地面约0.3-1米的目标,尤其适用于干燥的沙漠地区拍摄卫星照片。它能分辨出坦克种类,计算出坦克、帐篷、甚至人员的数量。

3.信息量大、种类多

根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段的遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线、红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层,水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等。科索沃战争中,以美国为首的北约,在空袭南联盟的行动中,美国和欧洲至少使用15-20种不同的卫星。

四、遥感技术在武警部队遂行任务中的应用

(一)在执勤处突中的应用

随着我国经济建设的高速发展,武警部队遂行任务的地理环境变化非常迅猛,目前许多地区地图多数都比较陈旧,现势性较差,部队使用困难。传统的地理保障形式是以基础信息为主,不能满足部队行动的特殊保障要求,无法更好地为指挥人员提供决策咨询服务。武警执勤处突需要特殊的地理信息保障。部队行动时对点状、线状地理目标的信息要求更多、更具体。其中主要的道路、周边地形、制高点、市区街道、地下通道与管网、广场、桥梁、隧道等要素,对部队集结、机动及兵员和后勤保障物资的运输影响很大,必须重点保障。遥感卫星围绕地球运转,能及时获取任务区域的各种最新地形资料,根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段的遥感仪器来获取信息。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。科索沃战争中,以美国为首的北约,在空袭南联盟的行动中,美国和欧洲至少使用15-20种不同的卫星。

第8篇:几米星空范文

然而,暂时“循规蹈矩”的小行星们究竟现在身处何方?它们有着怎样的前生后世?万一它们再次来袭,我们人类究竟如何去挽救生灵?带着这样的问题,我们一步一步来寻觅这些撞向地球的“大石头”吧。

在我们居住的太阳系中,木星与火星轨道之间有一大群小行星(如图1所示),它们与内行星(即地球、水星、金星和火星)同根同源,都是“萌芽时期”的行星,但由于木星强大吸引力的“扰动”,使得它们无缘形成大行星,从而成为太阳系的“小字辈”。

那么小行星究竟是从何而来的呢?一开始天文学家认为,它们可能是一颗神秘行星的残骸,这颗行星在远古时代遭遇了一次巨大的宇宙碰撞而被摧毁,但从这些小行星的特征来看,它们并不像是曾经集结在一起,如果将所有的小行星加在一起组成一个单一的天体,那它的直径只有不到1500千米,竟然比月球的半径还小,所有小行星的全部质量比月球的质量还要小,后来天文学家们认为小行星是太阳系形成过程中没有形成行星的残留物质,也就是太阳系形成初期的物质残余。

那么人们是如何在浩瀚无边的太空中发现小行星的呢?几个世纪前,天文学家感到火星和木星的轨道间距太大,因此开普勒推测此间距内应当有一颗未知的行星,于是,掀起搜寻的热潮,1801年元旦之夜,皮亚齐(G.Piazzi)在西西里岛上无意中发现一颗天体,命名为谷神星(如图2所示,为哈勃望远镜拍摄的谷神星和灶神星像),但测定出它的直径还不到10000米,显然不是要搜寻的行星,于是就称作“小行星”,后续的搜寻发现了更多的小行星,至今为止,在太阳系内已经发现了约70万颗小行星,但这可能仅是所有小行星中的一小部分,只有少数这些小行星的直径大于100千米。

到上世纪九十年代为止,最大的小行星是谷神星,但近年在古柏带内发现的一些小行星的直径比谷神星要大,比如2000年发现的伐楼拿(Varuna)的直径为900千米,2002年发现的夸欧尔(Quaoar)直径为1280千米,2004年发现的2004 DW的直径甚至达1800千米,2003年发现的塞德娜(小行星90377)位于古柏带以外,其直径约为1500千米,小行星都位于地球轨道内侧到土星的轨道外侧的太空中,而绝大多数的小行星都集中在火星与木星轨道之间的小行星带。

小行星的公转轨道都是椭圆形的,大约有95%的小行星轨道半长径在2.17-3.64天文单位之间,这一空间区域称为小行星的主环带,位于主环带里的小行星称为“主带小行星”,当然,这些小行星各有轨道,通常并不“越轨”,然而,万一有一颗“图谋不轨”呢?假如真有一颗脱轨小行星撞上地球,就会造成空前浩劫――毁灭我们这颗行星上的绝大多数生命,即便是一个小的行星也能撞毁一座城市或一个地区。

太空中的小天体掉进地球大气层,我们称它为流星,所有从太空中飞进来的小天体,经过大气层摩擦生热后,会因为释放能量而发光,小天体与地球相撞,首先与大气接触产生震波,同时发出明亮光芒,并在地面撞击出陨石坑,若是更大天体的撞击,甚至可能造成极大规模的破坏,在众多小天体中,凡接近地球且其轨道会让它和地球产生近距离接触的,就是我们担心的近地小天体。

一些近地小行星在大行星的摄动下,轨道会和地球轨道相交,从而有可能与地球相撞,在过去的几十亿年中,这种事件可能确实发生过,通过空间遥感技术。在地球上已发现了100多个陨石坑,其中91处推测是小行星撞击造成的。

试想,未来的某一天,一颗巨大的火球从天而降(如图3所示),撞击了地球的某个地方,顷刻之间,灰尘腾空而起,直上云霄,在大气层最底部的对流层,灰尘随着激荡的空气翻滚着,直到它们上升到平流层,平流层中空气流动平缓,于是尘埃长时间滞留,遮挡了阳光,大地笼罩在一片黑暗之中,危机开始了,撞击发生一周后,撞击点的温度还有300℃,由于撞击引起了火山喷发,空气中充满了硫磺的味道,大气的pH值竟然达到4.2。海水溶解了大气中的硫磺粉末,也变成了一片毒水,大量浮游生物、鱼类相继死亡,在陆地上,土壤接触了酸性的空气后,里面的重金属被空气腐蚀并吸收,使空气变得具有了毒性,各种植物光合作用已经停止,我们的运输系统、电力供应系统很快崩溃,各种工业活动都陷入死水,整个人类社会陷入一片混乱之中,十周后,冰河时代也随之开始,赤道地区竟然开始降雪,全球陷入了严寒……

恐龙在地球上漫游了一亿三千万年,最终未能避免灭绝,那么人类呢?人类把求生的希望寄托在日益发达的科学技术上。

如何对待飞向地球的小行星呢?以前的计划是利用太空船或者核武器将小行星炸毁,这类似于2005年人类对一颗彗星的“深度碰撞”,这种方法能让小行星迅速改变飞行方向,但同时也很容易失去控制,如果弄不好,炸毁的碎片会向地球散落,使人类更深受其害,另外,地球上所有的核武器积累起来只够用来炸毁一颗直径9千米的小行星,而且由于小行星在轨道飞行时处于高速的旋转状态,要准确地击中小行星的中心更是困难重重。

后来,第一位美籍华裔宇航员张福林等专家研制出等离子体发动机,国际空间站对这个新发动机进行了测试,如一切成功,他们将把这种发动机安装到用于推移近地小行星的火箭上,根据美国专家的计划,未来如果某颗近地小行星与地球距离“过于亲密”的话,携有等离子体发动机的火箭就将飞向这颗小行星,其箭首将抵住这颗小天体,使其改变运行轨道(如图4所示)。

不过,目前大多科学家还没想那么远,他们着急的,是赶紧找到所有近地大天体(直径超过1千米的)的踪迹,对之进行密切监视。在可能有灾难来临时及早进行预报。

1999年7月,国际天文学联合会在意大利的都灵制定小行星对地球威胁程度的险级标准,并将此标准命名为“小行星险级都灵标准”,其目的是使研究人员、新闻媒体和公众能够准确辨别和掌握某星体对地球的实际威胁程度,避免造成不必要的恐慌,标准共分为11级,从0级到10级,危险程度逐级增加。

第9篇:几米星空范文

目前我国常用的商业用途的遥感卫星主要是高分系列、资源系列和环境系列。 高分系列:高分一号、高分二号

资源系列:资源三号、资源一号02C

环境系列:环境一号A、B

高分一号

高分一号卫星是中国高分辨率对地观测系统的第一颗卫星,于2013年4月26日12时13分04秒由长征二号丁运载火箭成功发射。GF-1卫星搭载了两台2m分辨率全色/8m分辨率多光谱相机,四台16m分辨率多光谱相机。高分一号卫星的宽幅多光谱相机幅宽达到了800公里。目前高分一号影像数据已上线遥感集市。

卫星参数

高分二号

高分二号卫星是我国自主研制的首颗空间分辨优于1米的民用光学遥感卫星,于2014年8月19日用长征四号乙运载火箭成功发射,标志着我国遥感卫星进入了亚米级“高分时代”。

GF-2卫星搭载有两台高分辨率1米全色、4米多光谱相机,具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点,有效地提升了卫星综合观测效能,达到了国际先进水平。

卫星参数

资源三号

资源三号卫星是我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星,于2012年1月由“长征四号乙”运载火箭成功发射升空,填补了我国立体测图领域的空白,具有里程碑意义。

ZY-3卫星搭载了四台光学相机,包括一台地面分辨率2.1m的正视全色TDI CCD相机、两台地面分辨率3.6m的前视和后视全色TDI CCD相机、一台地面分辨率5.8m的正视多光谱相机。

资源一号02C

资源一号02C卫星曾经是我国民用遥感卫星多光谱相机分辨率最高的卫星,于2011年12月22日成功发射,当时填补中国国内高分辨率遥感数据的空白。

ZY-1 02C卫星搭载两台HR相机,空间分辨率为2.36米,两台拼接的幅宽达到54km; 搭载的全色及多光谱相机分辨率分别为5米和10米,幅宽为60km从而使数据覆盖能力大幅增加,使重访周期大大缩短。

环境一号

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