60%以上的衛(wèi)星報廢后,不會落回地球

從1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星到今天,人類發(fā)射的各種人造天體已經(jīng)接近6000枚之多。太空中環(huán)境惡劣,向陽的一面有150多度的高溫,而背陰的一面有零下180度甚至更低的溫度;太陽輻射強度是地面的十幾倍;而且還有危險的宇宙射線。早年發(fā)射的衛(wèi)星結構都比較簡單,甚至就是只帶幾塊干電池,完成幾十天的任務就斷電失效了。因此過去發(fā)射過的接近6000枚人造天體,到目前仍然在軌道上工作的不超過1500枚。另外的4500枚其實都已經(jīng)報廢失效。那么這報廢的4500枚人造天體,都到哪里去了呢?相當一部分已經(jīng)直接墜毀。也就是從軌道上掉下來,落入稠密大氣層劇烈燃燒解體。有些直接在大氣層內燒的灰飛煙滅。部分沒燒完的殘片,會墜落到地面上,大多數(shù)則掉入了深海而不見蹤跡。

最終再入墜毀的人造天體,遠地點高度基本在600公里之內,尤其是圓形軌道而且高度在450公里之內的人造飛行物。這種情況最多的就是各種載人的空間站和飛船的非回收部分,還有一些低軌道的光學偵查衛(wèi)星。長期載人航天器的最高遠地點都不會高于550公里,主要是為充分利用地球近地磁場對宇宙射線的屏蔽作用。但是450公里之內的近地軌道,受到高層大氣的摩擦減速效應比較明顯。有時候太陽風比較強烈,還會讓地球大氣的上邊緣,從200多公里瞬間升高到400公里,因此對近地軌道航天器的摩擦減速作用非常明顯。比如國際空間站有時候一天之內就會掉高度100多米。如果沒有額外的助推,定期將其推高。幾乎所有450公里之內高度近圓軌道的航天器,最終都會掉向地面。比如禮炮系列、和平號空間站,包括天宮1號、2號。
都是最終有控制的墜入了南太平洋這塊地球上面積最大的無陸地區(qū)。再過幾年,已經(jīng)500噸級的國際空間站在因老化關閉后,也只能如此結局。不過如果某種航天器的軌道高度,平均在600公里以上,那么這種航天器就很難再次落回地面。比如誰誰家發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星,當年的軌道高度是近地點430公里,遠地點1500公里左右。只在太空有電工作了28天之后,因為內部電池失效就報廢了。當時還沒有配備太陽帆板的技術。但是這顆衛(wèi)星已經(jīng)在天上整整圍繞地球旋轉了50年。瀚海狼山(匈奴狼山)認為其根本沒有往下掉的意思。目前的實際軌道高度是近地點450公里,遠地點接近2000公里,也就是有越來越遠離地球的狀態(tài)。這是因為其平均軌道高度超過600公里,受到地球高層大氣摩擦的減速效應已經(jīng)可以忽略不計,在繼續(xù)依靠慣性飛行的過程中反倒有逐步加速的趨勢。

那些近地點高度超過1000公里,或者在1萬到2萬公里的大橢圓軌道上運行的衛(wèi)星,包括原先在3.6萬公里高度定點的同步衛(wèi)星。即使失效后,也近乎全部不會掉回地面,只能無休止的圍繞地球旋轉下去,而且軌道高度都會逐步遠離地球。地球同步軌道的資源位置是有限的。報廢失效后的定點衛(wèi)星,一般在位置滑動太大不可挽回后,地面會命令這些老舊衛(wèi)星,用最后一點剩余燃料把自己拋向更遠離地球的高軌道。防止其干擾后來接替的新衛(wèi)星