新方法使用音爆来追踪以最快喷气机 10 倍速度坠落地球的太空垃圾

坠落的卫星和大型轨道碎片会产生巨大的音爆,科学家们正在利用它们来追踪危险的太空垃圾。

来源:ZME科学

2024 年 4 月 2 日,南加州上空的夜空裂开。一道火线划破大气层,向东北方向飞过圣巴巴拉和拉斯维加斯,其速度让战斗机看起来就像静止不动一样。下方,地面隆隆作响。

这不是地震,尽管设计用于聆听地球声音的机器认为这是地震。那是神舟十五号轨道舱——一块重达 1.5 吨的废弃航天器——以 25 马赫(音速的 25 倍)的速度在空中呼啸而过。高质量和惊人速度的结合意味着撞击时的动能是巨大的。

几十年来,我们一直将近地轨道视为一种无限的垃圾场,假设任何上升的物体最终都会在下降过程中无害地燃烧。但当我们在天空中布满卫星群时,碎片雨变得越来越难以预测,而且可能更加危险。

现在,科学家们找到了一种巧妙的方法来观看——或者更确切地说,聆听——坠落的天空。通过重新利用现有的全球地震仪网络,研究人员可以追踪重新进入太空垃圾的音爆,以前所未有的精度精确定位潜在有毒或放射性碎片的着陆位置。

老耳朵的新用途

太空碎片的问题不仅仅是数量多。一旦它进入大气层,追踪起来也非常困难。雷达在重返大气层期间跟踪物体通常不可靠或效率低下,这主要是由于飞行器周围形成等离子鞘层,该鞘层与雷达波相互作用,导致信号中断、衰减和错误的目标定位。

这就是本杰明·费尔南多 (Benjamin Fernando) 和他的团队发挥作用的地方。费尔南多 (Fernando) 是约翰·霍普金斯大学的行星地震学家,他通常将时间花在研究火星地震上。但他意识到,适用于撞击红色星球的流星的物理原理也适用于撞击我们地球的人造流星。

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