国际空间站将在哪里“寿终正寝”

在全球最偏远的地方之一,“航天器墓地”为它们提供了水葬。
The Oceanic Pole Of Inaccessibility
新西兰和南极洲海岸外的这片区域是世界上最偏远的地区之一——这正是它成为坠毁航天器的理想之地的原因。维基共享资源

海底的寒冷虚无是地球生命最接近太空条件的地方。那里几乎没有生命,也从未有生命造访。它冰冷、黑暗且空旷。然而,在新西兰海岸外,太平洋是世界上最独特的科学埋葬地:所谓的“航天器墓地”已成为数百个人造太空物体最后的安息之地。

任何时候,都有数千颗卫星和碎片在地球轨道上运行,但当它们燃料耗尽或任务完成时会发生什么?基本上,它们需要离开天空,远离其他航天器的运行轨道。

将汽车大小的巨大金属物体留在地球轨道上的风险,嗯,就是物理学。地球的质量会对围绕其运行的任何物体产生引力,将它们逐渐拉近地球。最终,如果没有妥善处理,所有在轨航天器(包括巨大的国际空间站)都可能威胁要砸到我们的头上。

幸运的是,有些科学家知道如何防止发生这种“末日场景”。世界各地的航天机构都在仔细规划这些大型物体的再入轨,并且他们甚至选择了一个地球上的地点,供这些航天器安全安息,远离人类。

距新西兰东海岸约 3000 英里,距南极洲以北 2000 英里,深达 2.5 英里,“航天器墓地”确实是名副其实的“荒郊野外”。这个孤立的海上地点在技术上被称为“海洋难抵极”——地球上距离任何陆地最远的点。选择这个地点的原因显而易见,因为它大大降低了炽热太空碎片造成人员伤亡的风险。(根据美国国家航空航天局的轨道碎片办公室的数据,任何再入地球大气的物体,其撞击人类的几率不能超过 0.0001,这意味着如果发生 10,000 次再入,预计只会发生一次人员伤亡。)

安息吧

map of spacecraft graves
凯蒂·皮克

迄今为止,自 1971 年以来,已有超过 263 艘航天器在此坠毁,而且数量还在不断增长。航天器墓地最著名的居民是 MIR,这座 142 吨的俄罗斯空间站。MIR 于 2001 年退役,随后被送入所谓的轨道衰减,或航天器死亡。墓地中的其他航天器包括火箭的二级有效载荷、间谍卫星、小型俄罗斯空间站、燃料罐,以及数百艘向轨道上的宇航员运送补给的货船。

在太平洋地区,俄罗斯的物体数量远远超过其他所有航天机构;仅俄罗斯就有 190 多个物体。美国位居第二,有 52 个物体,然后是欧洲 8 个,日本 6 个,最后 SpaceX 于 2014 年 9 月在这里掉了它的第二级火箭。

有一份物体名单已排好队,将在该区域解体,但下一个“大件”可能还需要 12 年才能抵达。国际空间站退役后,最终将坠入太平洋,预计将在 2028 年左右

spacecraft cemetery timeline
每条线代表一颗独立的卫星或太空碎片,以及它们坠落地球的日期。俄罗斯(蓝色显示)向航天器墓地投下了大部分物体,但在最近几年,美国(红色)正在赶上。Katie Peek

MIR 是一个巨大的物体,将其带回地球需要密集的计算才能安全返回。相比之下,ISS 的尺寸是 MIR 的四倍,重近 500 吨,大小相当于一个足球场。负责规划 ISS 再入轨的科学家承认,此次演习的进入角度必须极其精确,但所有幸存的碎片都应该最终落入太平洋。

ISS 在太平洋冰冷的海水中消亡的那一天将是悲伤的一天。然而,这项极其复杂的任务一定会制造一场壮观的景象。任何航天器再入地球大气层时,都不会完好无损地留在海底。这是一个相当暴力的场景,大气层的摩擦将金属加热到数千度,迫使曾经精心设计的航天器爆炸成碎片。

随着世界各地的航天机构和私人航天公司不断发展和发射物体,这些物体最终也必须返回,而“航天器墓地”将在它们火焰般的回归中迎接它们。

“航天器墓地”确实堆满了来自 NASA、俄罗斯、欧洲、SpaceX 等的丰富太空历史——可惜没有人能去参观。

 

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