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哈勃太空望远镜正在逐渐降落!其轨道衰减没法阻止

2017-10-25 15:15:59 来源: 新浪科技

       至诚科技网(www.zhicheng.com)10月25日讯

  北京时间10月25日消息,据国外媒体报道,自1990年以来,哈勃太空望远镜一直不断地重新定义我们观测的宇宙,哈勃太空望远镜距离地球数百公里,每97分钟环绕地球一周。包括2009年最后一次维修,该望远镜经历了多项保养任务,校正了光学设备、增强相机效果、更换磨损零件,并且提升至更高的轨道位置。

  伴随着航天飞机退役,哈勃太空望远镜正在朝向不可避免的生命终结,即使精密的制导传感器未失灵、反作用轮仍保持正常运行,以及通讯设备并未出现故障。哈勃太空望远镜仍处于麻烦之中,当前它正在逐渐朝向地球降落,并且没有措施能够阻止其轨道衰减。

  当前哈勃太空望远镜在距离地面568公里的太空轨道运行,我们通常定义地球大气层和外太空之间的边界是大约100公里,但事实上该状况更为复杂。大气层的边界事实上没有明确的界定,而是随着高度变得更加扩散,原子和分子受地球引力束缚,延伸至1万公里的高度。超越1万公里以上,地球大气层和太阳风是无法区分开来的,它们都是由稀薄的热原子和电离微粒构成。

  虽然大气层绝大多数质量都处于较低层,对流层包含75%的地球大气层,同温层包含另外20%,中间层差不多包含剩余的5%。除此之外,大气阻止显著下降。从太空角度,最低的三层中仅有一层是可见的——热层,低地球轨道的多数卫星都在热层上方。在该高度,典型的大气分子(例如氧分子)可能穿行1公里或者更远,就会与其它分子发生碰撞。

  但是哈勃太空望远镜比氧分子体积更大,其移动速度更快,大约每秒飞行8公里,它将连续不断地与高空气体分子发生碰撞,每次碰撞都将对其运行速度构成极其微弱的影响,但是经过一个小时,一天,甚至一个月,这种变化将是显而易见的。在充足的时间里,这些变化累积起来,会产生较大的变化。意味着哈勃太空望远镜将随着时间其轨道高度和运行速度都非常缓慢地递减,它将朝向地球方向接近。

  这太糟糕了,因为我们不仅从哈勃太空望远镜获得重要的太空科学知识,而且该望远镜还将继续为人类探索神秘宇宙提供重要线索,它在人类历史上具有重要贡献。伴随着哈勃太空望远镜向低纬度位置下降,将更加频繁地碰撞气体分子,导致其加速下降。

  此外,这是一个不均匀效应,由于该望远镜在每97分钟环绕地球一周的时间里,一半时间处于阳光照射下,一半时间处于黑暗状态,这种不均匀性将导致哈勃望远镜倾斜。如果我们什么也不做,地球产生的拖曳力将逐渐增大,最终使它成为大气层中的一个火球,分解成大量碎片,成为一种“不受控制的大气层进入”。哈勃太空望远镜体积太大,很难完全燃烧殆尽,而炽热的碎片会在坠落在地球的任何地方。

哈勃太空望远镜正在降落

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