2025-04-12 10:26 来源:本站编辑
根据UBC最近的一项研究,太空火箭垃圾每年有26%的机会重新进入大气层,并通过一个繁忙的飞行区域。
虽然碎片击中飞机的可能性非常低,但研究强调,不受控制的太空火箭垃圾扰乱航班并给航空公司和乘客带来额外成本的可能性并不大。
太空垃圾扰乱空中交通远非闻所未闻。2022年,一枚重达20吨的火箭碎片重返地球,促使西班牙和法国航空当局关闭了部分领空。
随着火箭发射和飞行的增加,UBC的研究人员表示,政策制定者需要采取行动。
UBC跨学科研究博士生、第一作者伊万·赖特(Ewan Wright)说:“最近SpaceX的一艘星际飞船在发射后不久发生爆炸,这表明了不得不突然关闭空域的挑战。”“当局为飞机设立了一个‘禁入’区,许多飞机不得不掉头或改变航线。在这种情况下,我们对火箭碎片可能落在哪里有很好的信息,这与不受控制的碎片从轨道重新进入大气层的情况不同。”
当像卫星这样的物体被火箭发射到太空时,大部分火箭通常留在轨道上。如果这些剩余的火箭级有足够低的轨道,它们可以以不受控制的方式重新进入大气层。大部分材料将在大气中燃烧,但仍有许多碎片冲向地面。
研究人员使用了2023年最繁忙的一天的飞机数量,并将其与火箭碎片重新进入不同空中交通水平的概率相匹配,这些数据是用10年的数据计算出来的。科罗拉多州丹佛市当天的空中交通密度最高,大约每18平方公里就有一架飞机。
以此为峰值,他们计算了不同空中交通密度阈值下火箭垃圾重新进入大气层的概率。当他们观察那些空中交通密度达到峰值10%或更高的地区时,例如,在温哥华-西雅图上空看到的活动类型,他们发现每年有26%的火箭垃圾重新进入这种类型的空域。
“值得注意的是,2022年关闭的南欧空域仅为峰值的5%。在世界范围内,每年有75%的机会在这些地区重新进入,”赖特说。
2024年有258枚火箭成功发射,创纪录的120枚不受控制的火箭碎片再入,还有2300多枚火箭体仍在轨道上。根据国际航空运输协会(International Air Transport Association)的数据,预计到2025年,航空乘客数量将增长近7%。
研究人员还计算出,每年太空火箭垃圾与飞机相撞的概率为43万分之一。
当太空火箭垃圾进入繁忙的空域时,航空当局要么掷骰子,允许航班继续飞行,要么采取行动,让航班改道或关闭空域。“但为什么当局必须首先做出这些决定?”不受控制的火箭体再入是一种设计选择,而不是必要的,”共同作者亚伦·博利博士说,他是物理和天文学系副教授。“航天工业实际上是在向航空公司和乘客输出风险。”
相反,该行业可以使用设计为在使用后以可控方式重新进入大气层的火箭,无害地坠入海洋。联合作者、哥伦比亚大学政治学教授迈克尔·拜尔斯博士说,这个解决方案需要国际集体行动。“发射卫星的国家和公司不会花钱改进他们的火箭设计,除非他们都被要求这样做,”拜尔斯博士说。“因此,我们需要各国政府团结起来,在这方面采取一些新的标准。”