在低地球轨道附近，航天器与空间碎片的碰撞速度最高可达15 km/s，平均撞击速度大约为10 km/s。其产生的能量约为500 kJ，相当于一个10 g的铝球以10 km/s的速度撞击所产生的能量，并且与地面上时速100 km/h的1.3 t小汽车的撞击能量相当[28]。航天器遭遇空间碎片撞击事件时有发生。截至2019年，国际空间站为躲避空间碎片撞击进行了25次机动规避。国际上有公开报道的因碎片撞击而失效或异常的卫星超过16颗。近年来，NASA卫星每年规避空间碎片操作20余次，相比于2008年的5次，增长了3倍之多。2018年，ESA卫星规避空间碎片操作17次（其中15次在LEO，2次在GEO）[1]。2009年，通过检测安装在国际空间站上达9年之久的气闸舱防护屏的01-04B及02-04B两块铝合金板，共发现58个直径大于0.25 mm的撞击坑，如图6-1所示。
NASA也曾借助航天飞机对国际空间站舱段的撞击损伤进行了检测分析，检测任务的主要部件包括国际空间站上的多功能服务舱（Multipurpose Laboratory Module，MLM）、P6桁架结构电池模块、燃料箱组件（ATA）及气闸舱防护屏等。同时，对航天飞机自身的玻璃舷窗、辐射器等也进行了检测。其中，在MLM上检测到直径为0.1～1.5 mm的撞击坑75个；ATA在轨7年形成直径为0.1～1 mm的撞击坑49个；STS-132飞行任务检测到航天飞机的玻璃舷窗上有15个撞击坑（最大坑径为1.3 mm，最大坑深为0.12 mm），辐射器上有12个撞击坑，但均未穿孔。图6-2所示为检测到的国际空间站部分部件的撞击损伤。
图6-1 气闸舱防护屏的回收实物（见彩插）
图6-2 国际空间站部件撞击损伤情况（见彩插）(www.xing528.com)
（a）多功能运输舱A3区域板外表穿孔；（b）ATA撞击损伤
对航天器撞击的风险进行评估是防护设计的重要依据。俄罗斯联邦航天局（ROSCOSMOS）下属的俄罗斯中央机械制造研究院对COLLO风险评估软件进行了升级，集成了近地空间轨道碎片模型，并增加了评估二次碎片对航天器损伤的功能；同时与其他国家和组织的风险评估软件进行了交叉校验工作。美国针对航天飞机和国际空间站开展的微流星体及空间碎片撞击风险评估逐步朝着精细化方向发展。JAXA也开发了微流星体/空间碎片碰撞风险评估软件——TURANDOT，利用该风险评估软件工具进行分析计算。
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