新知丨天上真能掉“馅饼”?【图文】碎片大气层

更新时间:2021-09-15 11:34:54作者:高三网

新知丨天上真能掉“馅饼”?

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1957年,第一颗人造卫星Sputnik 1发射上天,从此人类开始逐步进入地球周围的空间;太空时代开启以来,送入轨道的人造卫星可能将近7000颗。结束任务后未被回收、仍在绕地轨道上漂浮的卫星、发射卫星或是其它航天器时废弃的火箭级,轨道上所有人造物体分解或是碰撞产生的碎片……这些太空垃圾可能会进入大气层坠落至地表影响人类的生活,可能会在绕地轨道上对空间站等航天器产生威胁,也可能会在太空中发生进一步碰撞增加太空碎片的数量。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

在历史记载中发生过多起与太空碎片相关的事件,包括太空碎片击中人类、影响生态环境、为空间站带来危险、两颗卫星相撞后带来更多的碎片等等。让们来回顾几件历史上著名的太空碎片相关事件,了解它对我们带来的影响。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

/核辐射之危⊙●○①⊕◎Θ⊙¤㊣ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

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位于加拿大西北部的大奴湖曾因电影《冰路行车》而闻名。1978年1月,如同每个北美北部的冬天一样,大奴湖上结起了一层厚约12米的冰层。在冰层中,藏着苏联核动力侦查卫星Kosmos 954的残骸,它们将在春天冰雪消融时,慢慢落入湖底。20世纪50年代,原子和平运动开始在各国之间萌发,旨在消减民众对二战期间原子弹的恐惧印象。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

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苏联核动力侦查卫星Kosmos 954。来源/wikipediaahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

70年代,原子和平运动达到了高潮,全民核能的时代近在眼前。然而,当时间来到1977年11月,苏联的卫星Kosmos 954开始偏离运行轨道时,为核狂欢的人们再度陷入了沉默。同年9月发射的Kosmos 954是一颗核动力军用侦察卫星,载有约50千克、作为核燃料的铀-235。设计用于长期进行在轨观测的它,在升空两个月后意外地偏离了设计轨道,越来越不稳定的飞行路径似乎预示着它很有可能提前结束任务,并以坠入地球大气层作为旅程终点。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

最终,在1978年1月24日,预料之中的坠落发生了。短短70秒的时间内,被火焰包裹的Kosmos 954笔直地穿过加拿大上方的大气层,这团不断燃烧的红色火球无声地出现在加拿大西南部,并悄然消失在东北方向。在事件发生前,前苏联曾向其他国家承诺,这颗可能会对人类带来潜在危害的卫星将会在大气层中燃烧殆尽,不会威胁到地面的生态和居民的安全。但事实上,最让人担心的事情依旧无法避免:在穿越大气层后,Kosmos 954仍然遗留了相当一部分残骸;它分裂出的碎片沿着坠落的路径散落在地面上,从大奴湖到贝克湖1400平方米的范围内,都受到了碎片不同程度的影响。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

“晨光行动”由此诞生。加拿大与美国联合团队对卫星碎片可能的散落区域进行了细致的排查,并在当年内回收了12块较大的卫星碎片,其中有10块含有放射性。搜索队面临着许多困难:在冰雪覆盖的地区搜寻碎片本身存在难度,队员们也需尽可能避免穿着防辐射服的形象在当地居民中引发的恐慌。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

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晨光行动的团队成员,身着特别设计的服装,用手持辐射探测器在降落地区进行艰苦的搜索。来源/wikipediaahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

在晨光行动的广泛搜寻中,团队从未找到卫星的核心,这或许是一件好事,暗示着对环境影响最严重的核心已经在Kosmos 954经过大气层时完全烧尽了。“谁会鼓起勇气说,大奴湖中的鱼具有放射性呢?”利奥·希普斯在1978年底出版的与Kosmos 954坠落和晨光行动相关的一本书中这样问道。在这个加拿大第二大的生态系统中,或许还隐匿着Kosmos 954带来的长期放射性影响。也许,一次对湖底沉积物和湖水中动植物的全面排查才能真正让所有人安心。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

/“幸运”的人⊙●○①⊕◎Θ⊙¤㊣ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

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1997年1月的一个清晨,美国俄克拉荷马州居民洛蒂·威廉姆斯与往常一样前往公园进行晨练,开启新的一天。她没有想到,在这个看似平平无奇的早上,她将成为人类历史上有记载的唯一一位被人造太空碎片砸中的人。当然,也是一位拾得太空垃圾的幸存者。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

当天凌晨3:30,一架于前一年4月发射的德尔塔(Delta)II火箭完成了它的使命,坠入了美国中南部的大气层。在它与大气层剧烈摩擦的过程中,火箭逐渐解体,许多碎片飞向了各地。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

而其中的一片,成为了这起事件的主角。在火箭刚刚进入大气层时,威廉姆斯在公园里目睹了天空中闪烁的景象。当时,天空中出现了如同灯盏般明亮的火光,正穿过公园,离她越来越近。周围一片漆黑,只有这团火球光亮布满了视野。随后,这团火球迸发出了两颗如同刚诞生的星星一般明亮耀眼的火花。最终,这团火光消逝在了一栋建筑物上。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

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1997年1月的一个清晨,美国俄克拉荷马州居民洛蒂·威廉姆斯与往常一样前往公园进行晨练,她没有想到,自己将成为人类历史上有记载的唯一一位被人造太空碎片砸中的人。来源/wikipediaahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

亲眼目睹太空碎片坠入地球已经让人记忆深刻,然而接下来,更不寻常的事情发生了。威廉姆斯在公园里继续她的晨练,片刻过后,她感到肩膀被轻轻拍打了一下。也许只是随行朋友的招呼,但是金属滚动的声音告诉她发生的事情也许并不那么简单。她低头看,发现了一块在黑暗中若隐若现的片状物体。威廉姆斯把它踢到了灯光下,戴着手套将它拿到眼前仔细观察。这块又薄又轻的不明物体比手掌略大,似乎是由轻金属材料构成的,并且边缘有被熏黑的痕迹。她从没亲眼见过这样的物体,更别提突然被不知从何处来的它击中,不禁吓了一跳。所幸由于这块物体十分轻薄,同时受到了当时风速的影响,撞在身上时如同树叶一般轻盈,因此威廉姆斯并没有受伤。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

她将这块长约5英寸(约13厘米)的碎片保留了下来,并在当天向当地的图书馆以及国家警卫队打电话询问,希望能够了解这块来历不明的碎片究竟有何缘由。但威廉姆斯说,当时与她沟通的工作人员从未听说类似的事件,觉得不过是遇上了一个怪人而已。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

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Delta II运载火箭第二级的主推进剂油箱,这个约250千克的油箱,在重返大气层后相对完好无损。来源/wikipediaahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

最终,NASA对这块碎片进行了分析,发现它与火箭的材料一致。同时,根据时间和位置的对比,这块碎片被证实为来自于发射升空九个月后回归地球大气的德尔塔Delta II火箭。这架火箭于同一个清晨在大气层中解体,主残骸坠落在距离威廉姆斯家数百英里外的得克萨斯州,附近许多州的居民也都目击了它分离出的碎片划过天空。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

当得知这块碎片并非来自太空,而是人造物体时,威廉姆斯或许有些失望。但她也足够“幸运”,至少这块碎片属于绕地球运行了将近一年的火箭,也算是一位曾经巡游太空后又回归地球的“不速之客”。ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

来源:《中国国家天文》⊙●○①⊕◎Θ⊙¤㊣ahY高三学习网-高考复习资料-复习计划与学习方法解题技巧-高三复习网

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洛蒂·威廉姆斯人造卫星太空火箭_军事武器大气层地球

“^_^”、“*_*”、“^o^”、“^_~”碎片大气层,1957年,第一颗人造卫星Sputnik1发射上天,从此人类开始逐步进入地球周围的空间;自太空时代开启以来,送入轨道的人造卫星可能将近7000颗。结束任务后未被回收、仍在绕地轨道上漂浮的卫星、发射……

标签: 人造卫星 大气层 馅饼

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