4 月 2 日，一場火球照亮了洛杉磯以及加州中部和南部大部分地區的夜空。旁觀者想知道他們是否正在目睹一顆流星、一次失敗的火箭發射，甚至是一次。
天文學家後來證實，這些火球是中國神舟十五號太空船軌道艙的空間碎片，該太空船於2022 年11 月首次發射。 。太空垃圾但這事件也激發了地震學家使用地面訊號追蹤此類碎片命運的新方法。
遍布洛杉磯盆地的地震儀偵測到了音爆。現在，一個團隊已經根據這些地震記錄重建了太空船穿越大氣層的軌跡。這項新技術可以幫助研究人員在沒有目視觀察的情況下偵測到全球各地的太空碎片。
行星科學家說：“我不知道已經做了哪些工作來嘗試使用地震測量來追蹤和表徵空間碎片。”本傑明·費爾南多巴爾的摩約翰霍普金斯大學的教授，該研究的主要作者。費爾南多和他的同事描述了他們的工作12 月 9 日在華盛頓特區舉行的 AGU 2024 年年會
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太空碎片的危害日益嚴重
直到最近，失控的太空碎片還是一種罕見的現象。費爾南多說：“越來越多的太空任務導致發射了更大、更多的太空船，這些飛船隨後脫離軌道。” “碎片碎片墜落到地球，對人們的生命和財產構成威脅。”
費爾南多發現洛杉磯的人們聽到了碎片在頭頂高空燃燒的聲音後，他對 4 月 2 日的事件產生了興趣。他推測，如果人類能聽到它，超靈敏地震儀也一定能接收訊號。
「雖然攝影機和雷達是追蹤太空碎片的好工具，但它們在無人居住的地區很少見，」他說。 “地震儀更擅長從振動中獲取微小信號，尤其是對於產生音爆的這種有希望的事件。”
費爾南多和他的同事下載了當晚從洛杉磯盆地各台站記錄的地震數據，發現了從太平洋海岸向內陸移動的類似地震信號組。然後，他們花了幾個月的時間解析數據，以追蹤碎片的軌跡、速度、大小以及碎片破碎前所經過的群體。
費爾南多去年參與了一項計劃，旨在追蹤穿過地球大氣層的人造物體：一個膠囊攜帶小行星的樣本決定，一部分的起源、光譜解釋、資源識別和安全——風化層探索者 (OSIRIS-REx) 任務。地震儀和其他設備於2023 年9 月在猶他州沙漠上空追蹤了太空艙的熾熱軌跡和高超音速爆炸。站追蹤空間碎片。
他說，只要有足夠的地震台接收到大氣訊號，這種方法就可以暴露出人口較少地區的其他傳入物體。費爾南多指出，研究人員可以類似地追蹤物體的速度和軌跡，並可能確定其大小及其分解方式。
如果快速應用於火球事件，該技術可能會幫助科學家預測碎片進入地球大氣層後是否會撞擊人口稠密的地區，費爾南多補充道：「這並非不可能，但它相當具有挑戰性——尤其是這次活動，因為洛杉磯地形複雜”
移動目標的挑戰
新方法是對地震資料的新穎使用，說凱瑟琳·麥基田納西州納許維爾范德比爾特大學的火山地球物理學家麥基利用地震波來追蹤地球表面下的岩漿和氣體運動。
麥基指出，減輕物體重新進入地球大氣層造成的公共安全危害是一個重要目標，但它並非沒有障礙。她說：「挑戰在於，該物體在三個維度上移動，穿過不斷變化的大氣層，影響聲音在其中傳播的方式。」她補充說，不斷變化的風和天氣條件可能會影響科學家確定可能墜機位置的精確度。
儘管如此，她說，這對應用研究來說是一個寶貴的挑戰。 “這是一個很難解決的問題，但絕對值得追求。”
