第36章 近地空间碎片云的长期演化与风险评估（2/5）

碎片云的组成复杂多样，包括不同大小、形状、材料和轨道特性的碎片。按大小分类，可分为大尺寸碎片（大于 10 厘米）、中尺寸碎片（1 厘米至 10 厘米）和小尺寸碎片（小于 1 厘米）。大尺寸碎片通常可以通过地面监测系统进行跟踪和编目，而中、小尺寸碎片则难以观测，但其数量众多，对航天器构成的潜在威胁更大。

三、近地空间碎片云的长期演化机制

（一）轨道摄动

近地空间中的碎片受到多种摄动因素的影响，如地球非球形引力、大气阻力、太阳辐射压力和月球引力等。这些摄动会导致碎片轨道的长期变化，包括轨道高度的降低、轨道倾角和偏心率的改变等。

（二）碰撞链式反应

当两个碎片发生碰撞时，会产生更多的碎片，从而引发碰撞链式反应。这种反应会加速碎片云的增长和扩散，使得空间环境更加复杂和危险。

（三）大气阻力效应

对于低轨道的碎片，大气阻力会使其轨道逐渐降低，最终坠入大气层烧毁。然而，大气阻力的影响程度取决于碎片的大小、形状和轨道高度等因素。

四、近地空间碎片云的长期演化模型与数值模拟

（一）模型建立

为了研究碎片云的长期演化，建立了基于轨道力学和碰撞动力学的数学模型。这些模型考虑了上述的演化机制以及碎片之间的相互作用。