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▲空间碎片传感器安装在国际空间站的外部，探测小的轨道碎片。来源：NASA。
NASA将利用空间碎片传感器探测国际空间站周围的轨道碎片，希望能帮助研究人员确定轨道碎片数量。
绕地球运行的航天器包括国际空间站、哈勃望远镜、地球观测系统中的卫星以及其他1000多个航天器和立方星。除了航天器之外，还有轨道碎片——在太空中退役的人造物体。据估计，目前在地球轨道上的直径小于1厘米的轨道碎片有1亿多块，它们可能太小而无法追踪，但许多碎片的大小足以对运行中的航天器造成损害。
空间碎片传感器(Space Debris Sensor , SDS)将在2-3年的时间里监控空间站周围的微小碎片环境，记录在0.05毫米到0.5毫米之间的碎片。地面负责监控大于3毫米的物体。SDS项目的首席研究员Joseph Hamilton说:“小如0.3毫米的轨道碎片可能对载人飞行和机器人登月任务构成威胁。这些碎片有可能损害暴露的热保护系统、太空服、窗户和无屏蔽的敏感设备。在空间站上，它可以在太空漫步者沿途的扶手上制造锐边，也会损害宇航服。”
▲在空间站穹顶舱，一颗微流星体轨道碎片撞击窗户的照片记录。空间碎片传感器将在2-3年的时间里监控轨道碎片环境，检测和记录碎片碰撞。来源: NASA。
传感器将被安装在空间站的“哥伦布”号实验舱外部，接近实时地检测和记录碎片碰撞。
SDS采用三层声学系统，检测这些小颗粒的大小、速度、方向和密度。SDS的第一层和第二层是相同的，配备了声学传感器和0.075毫米宽电阻线。当碎片撞击到SDS时，它会破坏并穿过前两层的电阻线，击中聚碳酸酯背板。前两层提供了碎片的时间、位置和速度信息。虽然背板不会收集任何样本，但结合前两层，它给研究人员提供了关于在轨道中撞击SDS的碎片的重要信息。
Hamilton说:“背板有检测撞击强度的传感器，以估量撞击物体的动能。结合前两层测量到的速度和尺寸，我们希望计算出物体的密度。”
SDS服役期间收集的数据将帮助研究人员精确估计出所有轨道碎片的数量，并规划未来在空间站和近地轨道之外的传感器，在那里轨道碎片损伤航天器的风险更高。
Hamilton还表示：“轨道碎片环境在不断变化，需要持续监测，虽然上层大气会导致低轨道上的碎片腐烂，但新的发射和太空事件将会增加碎片数量。”
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编译：谷氨酸 审稿：阿淼 编辑：张梦
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