飛船在高速飛行中，是如何避免撞上宇宙中的隕石或行星碎片的？

如果我告訴您純粹是碰運氣時您是否會覺得驚訝.....？但事實上真的就是如此，因為我們的飛船在出發時即已經計算好軌道，避開行程中大的天體的干擾，但對於半路上突然出現的天體真的無能為力，並且探測器上也沒有雷達等探測裝置，無法對前方出現的物體進行探測，另外還有非常特殊的情況是，太空中所有的運動物體幾乎都是超過幾千米甚至幾十千米級的物體，而且是一顆石頭或者疏鬆狀天體，除了望遠鏡外真的沒有其他很好的探測手段，因此幾乎就可以肯定的告訴你，我們發射那麼多探測器，統統都是蒙著眼睛趕路的。

火星與木星軌道間的小行星天體，其實上圖只是大質量的天體標記出來而已，如果將已知所有的天體加上去的話，這個圖就沒法看了。

差不多就是這樣，密密麻麻不忍直視，密集恐懼症都快要爆發了。

但木星與火星之間的軌道極為寬敞，差不多有4億千米，算起來，這些天體之間的距離甚至比地月之間的38.4萬千米的平均距離還要大，您是否會擔心走路的時候撞到月球？

所以您完全無需杞人憂天，這比連續中100次六合彩頭等獎的機率還要低，當然不排除，也許您上輩子拯救了銀河系呢....

（快捷輕便的戰鬥機都避免不了鳥撞，這要是在太空，直接就玩完了）

太空不是絕對真空，這樣廣闊的空間，到處是肆意橫飛的小石塊、高能粒子，甚至是個頭非常大的巨無霸，看看我們的衛星月球就知道了，隕石坑密佈，滿目瘡痍。宇宙飛船在空中以每秒數十公里的速度飛行，看起來很拽，其實在大尺度的茫茫宇宙空間，就如同蝸牛爬行一般。在宇宙漆黑的背景下，隕石表面粗糙，坑凹不平，反光條件很差，靠燈光尋找很難發現，目前使用的也只能夠是雷達波，好在雷達波在真空中衰減比大氣層少，因此精確度很高。

（這是國際空間站取回的艙外儀器，就是被細小隕石撞擊的）要是人碰上，只有完蛋）

現在的宇宙飛船，周身都佈置了感測器，可以全方位監測多個高速移動物體，都有不同的噴口，用來轉向，這就是所說的變軌技術。但是，這樣的感測器只能夠檢測相對較大的物體，如果是直徑小於30cm的高速物體，現在的雷達技術就算檢測到了，也無能為力，只能夠靠飛船殼體硬抗。其實如果是30cm直徑的隕石正面高速撞擊，以目前的航天技術，所有的飛船都只有一個下場。

這就是為什麼我們不敢開展多次載人登月或者進軍火星的障礙之一，主體火箭的功率太大，速度高，如果規避這樣的小天體，姿態改變猛烈的話，會將火箭機體弄散架，到時候任務就是敗了。其實歐洲、美國、中國甚至印度，有很多航天工具明明已經將飛船、衛星送到了指定軌道，最後卻莫名其妙失敗了，就是這個原因之一，這不僅僅是工程技術問題，更多的是不確定因素。

在飛船行進過程中，我們目前只能夠規避向月球這樣的的大小的天體，致與小的嘛，只能夠聽天由命。就算是規避，其實也是在幾十萬公里之外就開始變向了，而不是等到了面前，來個急轉彎，畢竟速度越高，轉彎半徑就越大。

發射探測器，如果被撞壞了，至多損失金錢和時間，如果是宇航員因此犧牲，那就太不值得了（目前情況下），培養一名合格的宇航員需要12年以上，花費的金錢可能數倍於他們體重的黃金。關鍵是時間耗不起，政治壓力也會很大。

無需規避，或者說靠運氣避免。

宇宙飛船能在太陽系隨便飛，是因為太陽系非常空曠。同時，太陽系中的物質都有比較明確的聚集區。至於規避，沒什麼好的辦法規避，宇宙飛船壓根沒有設計主動規避，那意味著消耗更多動力，而宇宙飛船的動力幾乎都是用來執行具體特定規劃好的行動的，沒有給規避小流星體或小行星留下餘地。

圖示：在電影中出現的小行星帶，但實際上小行星帶的物質非常稀疏。

太陽系中的小行星，主要位於火星和木星軌道之間，這些小行星被稱為主小行星帶，它很可能是一顆破碎的岩石行星，主小行星帶的大部分天體，由岩石和金屬組成。而其它小行星則主要集中在海王星軌道之外的柯伊伯帶了，在那裡包含有大量的由冰組成的海王星外天體，再往外則是新發現的類塞德娜天體（sednoid），這些天體相當大，大到可以稱為矮行星，因為它們的質量大到能夠自身重力形成類似球體的形狀。

圖示：太陽系主小行星帶

天文學家估計，在主小行星帶中大小約1km的小行星數量約為80,000。這意味著，平均而言，大型小行星之間的平均距離達到1700萬公里。即使我們算上主帶中較小的小行星，那麼小行星之間的平均距離也是典型航天器自身大小的數百萬倍之多。

在主小行星帶外，潛在危險物體之間的平均距離仍然是航天器大小的數百萬倍。因此，發生意外碰撞的可能性實際上非常小非常小非常小。因此，任務規劃者不需要採取任何措施來避免小行星和流星體。

相比起在太陽系中遨遊的宇宙飛船，真正的麻煩其實是人造衛星的軌道上，現在存在許多人為原因產生的太空垃圾，這些太空垃圾日益增多，緊密環繞地球軌道，這才是真正的麻煩，而且隨著時間的流逝，這個麻煩越來越大，終有一天會妨礙到我們繼續發射衛星。

圖示：從1957年到2015年，據統計共有1.7億個大小不同的太空垃圾環繞在地球周圍

2017年2月，美國宇航員從空間站丟出一個裝滿垃圾重兩噸的一個太空艙，這被視為史上最大一次太空丟垃圾事件。據據算，當前至少有高達1.7億個太空垃圾正圍繞地球高速飛行，如果不加理睬，最終隨著太空垃圾的數量逐漸上升，很可能引發一場“災難性的連環撞擊事件”，世界各國發射的人造衛星、宇宙飛船甚至國際合作搭建的國際空間站都可能被徹底報廢。

電影《重力》的設定就是太空垃圾擊中國際空間站，除了女主角之外，所有其它宇航員全部犧牲的。這是首部以太空垃圾為題材的科幻電影。

美國宇航局專家聲稱，由於太空垃圾的撞擊，美國每年損失至少3~4顆人造衛星。如果情況繼續惡化，50年內，世界各國將失去所有圍繞地球飛行的可用衛星。在高達上億的太空垃圾碎片中，各國最多在跟蹤大約50萬件較大的太空垃圾，但由於太空垃圾圍繞地球運轉的速度很快，高達2.7萬公里每小時，這意味著任何大於1釐米的太空垃圾，就可能人造衛星等、宇宙飛船等造成嚴重損傷。

圖示：美國宇航局公佈的國際空間站外的儀器，被細小的太空垃圾擊中造成的後果。

至於應該如何清理這些太空垃圾，宇航專家們設計了多種方案，2018年4月2日，著名的SpaceX公司（就是把特斯拉跑車送上太空的那家公司）發射了一顆火箭。它的使命就是清理，地球低軌道上的大約21000個已知的垃圾碎片。

圖示：廢棄的火箭助推器、過期的衛星和衛星碎片等構成了太空垃圾的主體

圖示：一個巨大的網兜兜住太空垃圾，迫使它們改道，進入大氣層墜毀燃燒。

宇宙空間是十分空曠的，以人類現在的探測範圍和次數，發生星際物質撞擊的情況還是比較少見的。太陽系的行星不能說是障礙物，連行星都不躲的飛船就是活膩了。在火星和木星的軌道之間有小行星密集的區域，有編號的就有超過12萬顆了，類似下圖就可以誇張的描述這個小行星帶。

出現宇宙中，或者說太陽系中密密麻麻都是障礙物，隨便就能撞上的錯覺，主要是因為這個不是按比例縮小的實景。為了凸現小行星帶上的天體，人為的放大了尺寸，不然根本就看不到它們。要知道小行星帶中個頭排前幾的灶神星的直徑也才500多公里，更不用說絕大多數小行星都是個體很迷你的。

人類的人造探測器早就安全穿越這些看似危險的區域，還是比較安全的。以現在的科技水平，只能靠運氣避免撞上了。當然，哪怕想防禦，幾乎也是不現實的，撞上幾乎可以讓宇宙飛船分崩離析了。體積比較大的障礙物還是可以提前規避的，小的就沒辦法了。除非有未來科技的加持，不然就是呆在地球上，也可能出現彗星撞地球的災難。

宇宙飛行很危險，還是躲在太陽裡面安全些。

從現有世界各國所發射的探測器（宇宙飛船）來看，美國的旅行者1號和旅行者2號是持續飛行時間最長、距離太陽（地球）最遠的兩艘探測器，均已飛離太陽風層，相繼進入星際空間。

1977年9月5日和1977年8月20日，旅行者1號和旅行者2號相繼被髮射，至今已遨遊太空四十餘載，它們相繼穿越了小行星帶、柯伊伯帶等太陽系中小行星或微星密集區域，即便是這樣，也未見旅行者1號、2號發生與其他天體撞擊事件。

小行星帶是太陽系內介於火星和木星軌道之間的小行星密集區域，距離太陽約約2.17~3.64天文單位（約3.25億~5.45億公里，1天文單位即1A.U=149597870公里），這一區域有已被編號的小行星超過12萬顆。在小行星帶裡，體積最大的是穀神星，其直徑約為950公里，而最小的卻只有塵埃大小，這些小行星同時受太陽和木星的引力影響。

目前已經有好幾艘宇宙飛船安全透過小行星帶而未曾發生意外，這是與包括但不侷限於小行星帶的物質非常稀薄和科學合理的宇宙飛船路徑規劃離不開的。在宇宙飛船發射之前，科學家們都會規劃最為合理的路徑儘可能的降低宇宙飛船不可預測的風險。

不過，話說旅行者1號和2號均帶有“地球名片”，名片上有各種幾何圖案的鍍金銅片以及記錄有地球上各種聲音的唱盤，以便讓可能存在的外星智慧生物知道地球上也存在著生命，或許在約30萬年以後這張“地球名片”將被傳遞到約4.3光年遠的天狼星附近。

答：宇宙飛船可以主動避開較大的天體，但是對於小天體無法探測和避讓， 只能靠運氣。

太陽系內是非常空曠的，我們看太陽系的照片時，小行星帶密密麻麻的天體，讓人誤以為那裡無法穿越，這其實是一種誤解。

小行星帶的天體密度，遠高於其他大行星間的天體密度，大大小小的天體有數百萬顆，但是要知道，這些天體分佈在寬度2.1億公里，長度32億公里的區域內，天體之間的平均間隙是非常大的，好比地月間只有幾個小行星。

但是宇宙飛船要主動避開較大的天體，因為大天體的引力會對飛船軌道產生影響，甚至捕獲飛船，好在大天體容易探測，宇宙飛船可以提前設定路線來繞過它。

除了小行星帶和柯伊伯帶這樣的小行星密集區域，太陽系內其他區域的天體密度更低，所以宇宙飛船在太陽系內穿行，撞到小行星的機率並不高，如果哪個探測器真要撞上了，那也只能認倒黴。

空間站在近地軌道執行，由於空間站比較大，加上地球會吸引一些外來微隕石，就遭受過微隕石撞擊的事故。

比如臺北時間2018年8月30日，俄羅斯聯盟號飛船出現氣壓下降的事故，檢查發現了一個直徑約2mm的孔洞，正是微隕石撞擊導致的，後來宇航員對該孔洞進行了修補。