你或許知道，如今有六個(gè)人生活在距地球表面330-435千米（即205-270英里）的地方。這個(gè)暫住地名為國際空間站。國際空間站簡稱ISS（International Space Station），是迄今為止最昂貴（價(jià)值超過一千億）的人類建造物。

建造并組合所有的飛船部件一直都是非常復(fù)雜精細(xì)的工作（還非常昂貴！），需要許多國家共同努力，包括美國，俄羅斯，加拿大，日本和其他一些歐洲國家。不言而喻，它是人類迄今為止掌握的最先進(jìn)的太空工程和科技。

國際空間站（ISS）。圖片來源：Andrey Armyagov / Fotolia

太陽能電池陣列：國際空間站的能量來源

在太空中運(yùn)行的國際空間站顯然是沒有 “插電”的地方以維持自身運(yùn)行的。太空中唯一的能量來源，就是太陽的能量，國際空間站也完全依賴于它。簡單來說，在過去的十八年又一個(gè)月零30天（截至撰寫此文章時(shí)）里，國際空間站依托者太陽能來維持繞地飛行。

在國際空間站上，使其能夠利用太陽能的最重要設(shè)備部件就是太陽能板。國際空間站有4個(gè)大型太陽能電池板（共有8個(gè)太陽能電池板）；兩個(gè)位于國際空間站兩側(cè)，安裝在中央桁架結(jié)構(gòu)上。在國際空間站的任何圖像中，太陽能電池板實(shí)際上是最具特色的組成部分，如圖所示：

注意這4片大型板和8個(gè)太陽能電池板。（圖片來源：NASA/Wikipedia.org）

這4組太陽能電池板產(chǎn)生84-120千瓦的電力——這比空間站在任何給定時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行和任務(wù)要求（如機(jī)載實(shí)驗(yàn)、研究）中所需的電力都要多。從這個(gè)角度來看，國際空間站產(chǎn)生的電力足以為40個(gè)家庭供電！

由于ISS需要電力運(yùn)行，并且處于地球表面幾百公里處，太陽能電池陣列是國際空間站不可或缺的資產(chǎn)。休斯頓的地面支援人員和國際空間站上的宇航員都無法承受這些陣列的損壞。

不幸的是，下地球軌道（國際空間站軌道）區(qū)域卻充滿了太空碎片，不是嗎？

太空碎片帶來的威脅

太空碎片---或者說太空垃圾，如果你想這么稱呼它的話---真的是個(gè)壞消息，因?yàn)樗鼤λ矒舻娜魏挝矬w或衛(wèi)星造成災(zāi)難性的結(jié)構(gòu)破壞。2013年的電影《地心引力》（Gravity）就是講這個(gè)的——太空垃圾撞擊人造衛(wèi)星，造成巨大破壞！

美國宇航局公開的太空垃圾照片，展現(xiàn)了地球周圍的太空垃圾

太空碎片對國際空間站和任何其他在近地軌道上運(yùn)行的人造衛(wèi)星構(gòu)成了巨大的風(fēng)險(xiǎn)。隨著全球每年衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量的指數(shù)增長，太空垃圾的問題只會變得更加嚴(yán)重。

那么，如果國際空間站的太陽能電池板被太空碎片擊中會發(fā)生什么？

國際空間站太陽能電池板和太空碎片

國際空間站上的太陽能電池板相當(dāng)大，長112英尺，寬39英尺（34×11.9米）。考慮到它們的尺寸，要太空碎片撞擊國際空間站上的大型太陽能電池板并不是那么困難。事實(shí)上，這種事經(jīng)常發(fā)生！

是的，國際空間站或多或少都會受到非常小的顆粒（太空垃圾）的撞擊。然而，這些粒子對陣列造成的損害取決于前者的大小。幸運(yùn)的是，撞擊國際空間站的大部分物質(zhì)都很小，通常不到一毫米。

因此，它不會對陣列造成太大的損壞，這是個(gè)好消息！

國際空間站上受損的P64B太陽能電池板。（圖片來源：美國宇航局）

然而，假設(shè)地說，如果像磚頭一樣大的東西猛擊到陣列中，損害的程度可能在“非常嚴(yán)重”到“災(zāi)難性”區(qū)間內(nèi)的任何地方。

由于在較低的地球軌道上空間碎片的體積太大，要想避免被空間碎片擊中，沒有多少辦法。太空科學(xué)家和研究人員都知道這一點(diǎn)，所以他們仔細(xì)監(jiān)測太陽能電池板的性能（在被飛來的碎片擊中之前和之后），并據(jù)此做出計(jì)劃。

撞擊是不可避免的，也不可能完全避免。因此，地面支持人員提前預(yù)測了太陽能電池板的退化速度，并使其具有足夠大的尺寸，以便在未來很長一段時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)行并為國際空間站供電。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學(xué)名詞

3.

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1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞

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Ashish

https://www.scienceabc.com/nature/universe/how-does-the-international-space-station-handle-damage-to-its-solar-panels.html

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