一组研究人员刚刚乘坐私人飞机追踪了两颗重返大气层的卫星,以研究地球大气层中空间碎片燃烧造成的污染。
正在讨论卫星 欧洲航天局的(欧空局) 宇宙飞船探戈和桑巴它曾经与伦巴舞和萨尔萨舞一起组成一个星座,但现已脱离轨道。四方探讨互动 地球磁场 和 太阳风。服役 25 年后,欧空局利用 Tango 和 Samba 的受控销毁来帮助科学家了解卫星撞回地球时会发生什么。
一个国际研究小组对这两次重返大气层进行了追踪,这两次重返发生在8月31日和9月1日的一天之内,地点是距离汤加波利尼西亚群岛数百英里的南太平洋上空。
他们的目标是了解卫星解体时会发生什么以及在此过程中形成了哪些化合物。虽然公司喜欢 太空探索技术公司亚马逊和 蓝色的由来 想要开始其中的许多 卫星 未来十年进入太空——只有 SpaceX 计划进入太空 100,000 颗星链 V3 航天器 -对此知之甚少 卫星穿透效应 在地球大气层中。研究人员仍然不知道哪艘航天器完全烧毁,以及有多少碎片可能到达地球,危及生命和财产。
斯洛伐克 Astros Solutions 公司首席执行官、机上研究人员之一吉里·西尔哈 (Jiri Šilha) 告诉 Space.com:“我们想了解当这些物体在大气层中飞行时会发生什么,这会导致摩擦和极高的温度。” “我们知道这些卫星会分解成碎片,然后在大气中融化。”
研究人员在提供准确的计算后追逐再入航天器 欧空局控制器他们能够与航天器保持联系,直到下降到大气层之前的最后一刻。
什拉说,卫星返回虽然发生在白天,但从飞机内部甚至肉眼都可以看到,并产生了持续数十秒的壮观火球。
火流星和 流星 只能持续几秒钟或更短的时间,”希拉说。“但卫星速度较慢。它们以较低的角度进入大气层,大气层使它们的速度减慢得更多。”
但探险家们来这里是为了科学,而不是为了天空表演。这是一个难得的机会:星团的轨迹是如此精确,科学家们可以为它们做好准备,并在准确的时间到达现场,亲眼目睹两百英里外的爆炸。
这架小型商用飞机装载了 30 个摄像头和配备特殊滤光片的光谱仪,不仅可以检测卫星如何解体,还可以检测卫星尸体燃烧时化学元素的光谱特征。
八名科学家在这架黑暗的飞机上通过飞机的六个窗户操作仪器,当飞行员突然转向接近欧空局分析师预测的解体位置时,他们被压死了。
“我们飞向那个物体,起初当材料溅射出来时,它看起来像一个紧凑的光源,”希拉说。 “在某些情况下,卫星解体时会突然发生爆炸。”
这架飞机允许研究人员去除任何可能遮挡地面视野的云层,并绕过最厚的大气层,这会破坏测量结果。当卫星在空中飞行时,它们以惊人的 22,370 英里/小时(36,000 公里/小时)撞击大气层顶部的速度开始减速,喷气机距离卫星大约 75 英里(120 公里)。
“当它距离我们大约90公里时我们开始观察它 [56 miles] 从 65 到 70 公里就不再可见 [40 to 44 miles]“爆炸后大约三十到四十秒,你可以开始看到一个有趣的模式,因为所有这些不同的碎片都在大气中被摧毁。然后它们要么燃烧,要么减速。”
希拉说,摄像机捕捉到了数十件以前从未见过的细节。
研究人员还试图追踪卫星燃烧时释放的七种化合物,包括钛、钠和钾。该团队对铝特别感兴趣,铝构成了卫星主体的很大一部分。自然界中不存在铝 地球的大气层 燃烧时更容易产生氧化铝。大气中可能存在较高浓度的氧化铝令科学家们感到担忧,因为它可能会 造成臭氧层破坏 在平流层。
“我们尝试使用特殊的过滤器测量不同海拔高度的铝,这些过滤器可以告诉我们铝何时与大气相互作用,”希拉说。 “然后很可能会形成氧化铝,这是以前从未见过的。我们不确切知道氧化铝是如何形成的以及形成的数量。”
研究人员现在将分析数据,以了解分解和燃烧过程中每一秒如何发生化学反应。这些数据将帮助大气物理和化学领域的研究人员改进他们的模型,以提高我们对大气物理和化学的理解。 潜在的损害 不断发展的卫星工业可能会在未来损害地球及其气候。
“这些数据帮助我们确认模型是否符合现实,”Shilha 说。
该团队此前曾追逐过四卫星星团的第一个条目——Salsa。 2024 年 9 月。这次活动的经验教训帮助团队更接近 Tango 和 Samba 航天器,并获得越来越准确的数据。