这种流星跟踪系统可以防止火箭碎片坠落灾难

随着火箭频繁发射，人们越来越容易进入太空，报废的火箭也纷纷坠落地球。今年 5 月，一枚重达 23 吨的中国火箭坠入马尔代夫附近的印度洋，结束了人们几天来对火箭着陆地点的不确定性。今年 3 月，SpaceX 猎鹰 9 号火箭重达 4 吨的上级在太平洋西北部解体，引发了一场奇观。

除了火箭之外，互联网卫星星座等大型项目也正在加速推进，因此目前太空垃圾坠落的现象可能会持续加剧。

现在，一组研究人员认为，他们已经找到了追踪这场正在酝酿的天体风暴的理想原型：数十台摄像机将持续监视西班牙的天空。西班牙流星和火球网络 (SPMN) 旨在发现自然火球，今年 2 月，该网络发现了地中海上空燃烧的猎鹰 9 号火箭级。这一发现表明，SPMN 可以与其他地方类似的“火球网络”一起成为一种有价值的工具，帮助太空组织了解和尽量减少太空垃圾对地球的风险，从而将火箭撞破屋顶的几率降至最低。

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“火球网络对于​​航空航天界非常有用，因为我们掌握了有关穿越太空的物体的非常精确的信息，”巴塞罗那空间科学研究所 (CSIC-IEEC) 天体物理学家、SPMN 协调员 Josep Trigo-Rodríguez 说。

西班牙火流网络

SPMN 从未打算追踪坠落的火箭。四分之一世纪以来，分布在伊比利亚半岛 37 个地点的约 200 台摄像机一直在夜空中观察流星坠入地球大气层后留下的明亮条纹。该网络背后的科学家每年记录数百个火球，他们将其用于两个目的。

首先，他们提前预测陨石可能坠落的位置。利用该网络，研究人员于 2004 年成功从西班牙北部回收了一颗陨石，这在当时只是以这种方式发现的第 10 颗陨石。

其次，他们回顾过去，估计流星来自太空的哪个位置。计算这些物体的原始轨道有助于天文学家发现来自更具威胁性的小行星和彗星的较小碎片流。

“我们正在试图了解来自太空对人类的危害来源，”特里戈-罗德里格斯说。

人造火球

目前，该团队正在努力控制源自家乡附近的危险。

2 月 16 日，该电视台的三台摄像机拍摄到一个火球，从西班牙南部和东部的角度来看，它似乎正在穿过皇冠形状的仙后座。

但这个火球的移动方式与 SPMN 通常探测到的火球完全不同。当流星从深空抵达时，它们会发出高温，以陡峭的角度穿过大气层，并只发光几秒钟。这个物体则慢吞吞地在空中停留了几分钟。SPMN 的研究人员很快意识到它一定是一块太空垃圾，因为地球轨道上的物体移动得更慢，几乎与地面平行。

通过调整通常用于分析自然火球猛烈闪光的软件以适应碎片的悠闲弧线，该小组计算出该物体穿过大气层的精确路径。研究人员随后将该轨迹与美国政府目录中列出的碎片轨道进行了比较，并找到了匹配项。他们的火球是当晚早些时候 SpaceX 发射的 60 颗 Starlink 卫星的上级火箭。该小组于 9 月 2 日在预印本中发布了他们的计算结果，该预印本已被《天体动力学》杂志接受发表。

“据我们所知，这是第一次有人使用广角图像做到这一点，”特里戈-罗德里格斯说，他指的是火流网络摄像机捕捉广阔天空的方式。

追踪太空垃圾

而且这很可能不会是最后一次。火箭发射正在增加，SpaceX 只是少数几家正在组装数千颗互联网卫星的公司之一。这些卫星将运行大约五年，然后坠入大气层。Trigo-Rodríguez 预计，更新后的软件将在未来标记出更多坠落碎片的情况。该软件由他的博士生、巴塞罗那自治大学和 CSIC-IEEC 的航空工程师 Eloy Peña-Asensio 编写。他说，这样做有三个主要目的。

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首先，识别太空垃圾可以帮助目击者平静下来，他们可能会因为天空中不寻常的光亮而感到惊慌。例如，3 月发生在太平洋西北部的事件看起来非常引人注目，以至于一名目击者的孩子问道：“妈妈，我们还好吗？”

其次，研究物体的路径有助于找到它们。收集卫星碎片可能具有一定的科学价值（Trigo-Rodríguez 过去的研究发现，熔化的金属球可以模仿天然陨石，因此获得了“陨石错误”这个俏皮的绰号）。但更重要的是，它可以帮助研究人员了解什么物体可以在从太空坠落后幸存下来，以及碎片是否具有危险性。

其次，公众知道火箭和卫星碎片的最终去向可能会给太空组织带来压力，迫使它们采取负责任的行动。大多数火箭级坠入海洋都是运气和精心设计的结合（地球大部分都是水，发射通常瞄准太平洋中部），但如果出现任何问题，各国都要承担法律责任。

例如，1978 年，一颗核动力苏联卫星在加拿大北部坠毁，放射性物质散布在 600 英里长的地带。加拿大政府向苏联收取了 600 万加元（相当于今天的 1800 万美元），最终只收回了其中的一半。

Trigo-Rodríguez 认为，能够识别太空垃圾的火球网络可以提高透明度。“全世界所有的航天机构都应该小心，让所有这些火箭都处于正确的轨道上，远离人类而消亡，”他说。

在收集陨石的科学愿望的驱动下，火球观测网络已走向全球。澳大利亚、加拿大、美国、英国、阿根廷、摩洛哥等国的网络已联合起来，组成了“全球火球观测站”，该观测站还在不断扩大。为观测人造火球做准备，只需进行简单的软件升级即可。

特里戈-罗德里格斯表示：“我们可以与航空航天界建立更紧密的合作，以便利用我们已经建造的所有基础设施。”

2021 年 9 月 13 日更正：这篇文章已更新，正确指出了猎鹰 9 号火箭燃烧的水域。那是地中海；没有地中海。