卫星残骸是指在太空中因卫星故障、自然寿命结束或人为因素产生的碎片或设备残余物。这些残骸可能包括卫星本体、燃料罐、太阳能电池板、推进系统部件等。以下是关于卫星残骸的详细说明：

一、形成原因

自然寿命结束

卫星在轨运行数十年后，电池老化、设备故障或设计寿命到期会导致其失去功能，最终脱离原轨道。

技术故障或事故

包括硬件损坏（如热失控）、推进系统故障或制造缺陷，可能导致卫星解体。

人为因素

包括发射失败、反卫星武器击中或维修任务产生的碎片。

二、物理特性

尺寸与材质：

残骸通常由玻璃纤维、金属合金等材料构成，单丝直径从微米到数米不等，整体呈不规则碎片状。

密度与重量：密度较低（约1.5-2.5g/cm³），重量从几公斤到数百吨不等，例如美国ERBS卫星残骸重约2吨。

三、坠落机制

大气阻力与热力学效应

卫星穿越大气层时，因摩擦产生高温导致结构分解，同时受地球自转和大气密度波动影响，最终减速并坠落。

轨道衰减

卫星因大气阻力逐渐降低轨道高度，最终脱离原轨道并坠落。

四、影响与危害

空间碎片风险

残骸可能与其他卫星或空间站发生碰撞，引发连锁反应，威胁在轨设备安全。

地面安全威胁

若残骸坠落至地面（如中国陕西商洛村庄事件），可能对人类活动造成直接危害，例如建筑物损坏、人员伤亡等。

五、监测与应对

地面监测网络：

通过雷达、光学传感器等监测太空碎片轨迹，提前预警潜在危险。

国际法规：《外层空间条约》等国际协议规范残骸处理，倡导通过地面回收或再利用技术减少碎片污染。

卫星残骸问题已成为全球航天活动需重点关注的安全隐患，未来需通过技术升级和国际合作进一步降低其风险。