卫星相撞疑云?

2009-05-14 08:39王思潮
科学大众(中学) 2009年4期
关键词:美俄观测概率

王思潮

2009 年2 月11 日美俄卫星相撞之后,国内外航天专家已将主要精力放在搜索和跟踪碰撞所产生的碎片云上,以评估这些碎片对在轨飞行卫星和空间站的危害性。笔者认为不能忽视对相撞原因的深入分析,其重要性不亚于搜索碎片与评估碎片的危害性。

相撞原因怎么分析?即使卫星上有黑匣子,在800 千米上空碰撞后也难觅踪影,而且即使找到,也未必有答案,需要另辟蹊径。

疑云难消

现在看看这两颗卫星在地球的近地空间相撞可能性有多大。

在离地球地面200 千米~2000千米高的空间属于近地空间,在这个浩瀚的空间,卫星的密度平均每1亿立方千米还不到1颗卫星;即便在“铱33 号”卫星所在的800 千米高度上下的空间,卫星密度要大一些,甚至大100倍,还是100万立方千米不到1 颗卫星,而且美国“铱33 号”卫星和俄罗斯“宇宙2251号”卫星并不算大,才几米大小。

看来在美国“ 铱33 号”卫星1997 年上天后的11 年多时间里,它与“宇宙2251 号”卫星相撞的概率微乎其微。

另一个证明卫星与卫星或大碎片相撞概率很小的实验是美国1985 年发射的“ 长期暴露飞行器”。这个飞行器比“铱33号”卫星大多了,它相当于一辆公共汽车大小,是专门探测空间碎片与空间流星体对该飞行器碰撞的。可以说,将它送上天是专门挨撞的。它在近地空间飞行了5 年之久,所收获的最大的碰撞伤疤仅为5 毫米直径,是一颗直径约0.5 毫米的微流星体碰撞产生的。而每小时有数以亿计0.5 毫米以上的微流星体穿过地球近地空间,其数目是空间卫星的10万倍以上。这又再次说明,近地空间两颗卫星碰撞概率是极小的。

这次美俄两颗卫星碰撞前,当时“宇宙2251 号”卫星正从西向东飞,“铱33 号”卫星从南向北飞,两者呈直角相撞。欧洲航天局太空碎片处负责人克林克拉认为,“这种直角撞击的几何形状是最不可能出现的情况。”紫金山天文台有的人造卫星专家说,这比买彩票中500 万大奖还要难。

既然在近地空间两颗卫星相撞概率几乎为零,这次美俄卫星相撞事件就有点蹊跷了。不论是美国称俄罗斯卫星失控,还是俄罗斯称美国卫星误撞,都难以解释。因此寻找两颗卫星相撞的真正原因就显得十分重要。

蹊跷事件

几百年现代科学探索的历史表明,所谓十分蹊跷的事件,多数都另有原因,只要细心调查,精心分析,就能找出真正的原因,有时还能导致重大的发现。

2007 年11 月我国公布首幅月图后,加拿大华侨刘君发现,中国月图上比两年前美国公布的1994年“克里门汀号”探测器拍摄月图多出一个“撞击坑”。有关科学家认为,我们月图上新增的坑,是小行星或彗星撞击而成的。笔者却认为这需要推敲。如果1994年美国“克里门汀号”探测器拍摄月图时就存在这个新坑,以美国月图的分辨率是可以拍到的;那么它是否为1994年至2007年出现的新坑呢?图上“新坑”虽小,但我国月图分辨率为120米,“坑”实际至少2千米直径,撞击此处的小行星平均直径得50 米以上,速度得每秒10千米以上。对于首幅月图这样长460 千米、宽280千米的狭小地区,从笔者20年对小行星、彗星撞击其他天体的研究看,在13 年时间内发生这种撞击的概率不到5×10-4。这个“新坑”的成因,从两国月图比较看,有可能另有人为的原因,后来不幸而言中。

1958 年美国人造卫星上天后,就发现在卫星上检测高能粒子的计数器在超过800千米的高度时忽然失灵,读数竟下跌至零,十分蹊跷。美国科学家范艾伦分析了计数器失灵的原因,认为并非粒子数真的为零,而是粒子数太多,他设计了新的空间实验方案,从而导致了地球近地空间辐射带的重大发现,这与原先的理论估计完全不一样。

破解之谜

笔者建议认真追溯近几年尤其是近几个月这两颗卫星碰撞前的观测资料,分析这两颗卫星的轨道是如何变化直至碰撞的,看看有无异常情况出现。例如其中一个卫星的飞行轨道,是否在一段不长的时间内,突然有较大的异常改变。

破解谜团的“黑匣子”可能就在碰撞前两颗卫星的观测资料和分析之中。这种观测资料的分析能力不仅美俄有,而且中国也有良好的分析能力。推测有以下几种可能性:

1.纯粹是概率极小的碰撞事件;

如果通过碰撞前观测资料的分析,发现两颗卫星碰撞前的轨道变化很正常,无任何异常情况出现,这可能纯粹是概率极小的碰撞事件。

2.目前尚未了解的某种人为因素;

如果碰撞前,两颗卫星中的一颗,其轨道有一次或多次的异常变化,且明显是瞄准另一颗的,那可能是某种人为因素。但现在美俄两国都极不可能做瞄准对方的反卫星实验,因为其政治代价太大。黑客高手也难以做到,但不能排除黑客这种可能性,要防止这些黑猴子大闹天宫。

3.在地球近地空间虽然已经有过50多年的空间探索,但不排除可能还存在某些现在尚未了解的奇异现象。

如果碰撞前,两颗卫星的轨道有多次的异常变化,且明显是互相瞄准的,那黑客高手更难以做到。这时需考虑,地球近地空间可能还存在某些现在尚未了解的奇异现象。

2006 年6 月17 日晚上22 时28分至23时11分(北京时间),河南开封市池谷-张彗星的发现者张大庆和北京、河北另外两位富有经验的天文爱好者,同时在三地对夜空观测时,观测到奇异的飞行物。经笔者对他们观测报告的分析计算,该飞行物飞行高度为600千米。开始它出现在内蒙古中部上空,随后向南偏东飞向山西省北部上空,奇异的是此时该飞行物呈锐角大拐弯,再向西偏北飞向内蒙古西部上空。而且其平均飞行速度仅为0.6千米/秒,远低于第一宇宙速度(7.9千米/秒),这是十分奇特的空间飞行器,令人惊讶。看来在人类以为已较熟悉的近地空间领域,可能还有新的尚未破解的奇异现象。希望不久之后,美俄卫星相撞的真正原因就将浮出水面,这对防止未来的空间灾难有很重要的意义。

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