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美國《連線》雜志在線版日前刊登文章稱，隨著私人太空企業(yè)開始向地球軌道進軍，以及低成本的立方體衛(wèi)星和納米衛(wèi)星讓平常人也能支付得起，太空中的一個問題—太空垃圾將會變得日趨嚴重。
太空垃圾是一些零零碎碎的、圍繞地球軌道的無用人造物體，也稱空間碎片或軌道碎片。它們小到由人造衛(wèi)星碎片、漆片、粉塵構(gòu)成，大到是一整片飛船的殘骸。
問題多嚴重？
我們的近地軌道目前是擁擠的交通要塞，而且還沒有“警察”來疏導。
自上世紀60年代初以來，太空垃圾的數(shù)量已開始呈指數(shù)級增長。據(jù)美國國家航空航天局(NASA)2016年估計，目前地球軌道上有1億個一粒鹽大小的人造物體、50萬個彈珠大小的物體、2.3萬個接近或超過壘球大小的物體。2009年，一顆廢棄的俄羅斯衛(wèi)星與美國商業(yè)衛(wèi)星相撞就制造出了2000多個碎片。
除了衛(wèi)星，還有火箭。達倫·麥克奈特是美國弗吉尼亞一間為政府間諜衛(wèi)星服務公司的技術(shù)總監(jiān)，據(jù)他估計，每年兩顆蘇聯(lián)廢棄火箭相撞的概率為1/4000，產(chǎn)生的碎片數(shù)量可想而知。
2016年5月，歐洲空間局(ESA)在其官方網(wǎng)站公布了宇航員蒂姆·佩克從觀察艙內(nèi)部拍攝到的照片，其展示了艙體被極微小的太空垃圾撞擊留下的槽。撞擊的太空垃圾直徑可能不到千分之一毫米。國際空間站對此使用了大量屏障來保護宇航員，因而，此類級別的撞擊并沒有危險性。
但大碎片就完全不同。只要與一塊大于10厘米的太空垃圾碰撞，航天器就會遭遇毀滅性打擊。而在1億塊環(huán)繞地球運行的太空垃圾中，直徑超過10厘米的至少有2.7萬塊。
未來會怎樣？
蘇聯(lián)發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”，開啟了太空探索的新篇章，但也意味著我們開始有意無意地在宇宙空間遺棄各種殘骸和廢物。這些碎片不僅給航天事業(yè)帶來巨大隱患，還污染了宇宙空間;同時也給人類帶來災難，尤其是核動力發(fā)動機脫落，會造成放射性污染。
而在可預見的未來，這種情況還會更加嚴重。
一方面是微電子、微機械、納米等技術(shù)的進步促進小衛(wèi)星設(shè)備—立方體衛(wèi)星和納米衛(wèi)星的普及。立方體衛(wèi)星最顯著的特點就是部署廉價：它可以被捆綁在一枚大的火箭平臺上。盡管發(fā)射一枚火箭需要花費5千萬美元到3億美元，但在一個大的火箭平臺上搭載一個立方體衛(wèi)星，只需額外花費5萬至10萬美元，這使其應用層面更廣。而納米衛(wèi)星更是需要由相當數(shù)量的衛(wèi)星形成分布式的星座系統(tǒng)，才能實現(xiàn)其功能。
另一方面，據(jù)《連線》雜志的文章稱，現(xiàn)在私人太空公司已預備在2025年前發(fā)射數(shù)以萬計的衛(wèi)星——其中美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)計劃發(fā)射1.2萬顆小型互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星;OneWeb公司—一家成立于英國、主要利用微型衛(wèi)星構(gòu)建長距和低延遲性無線網(wǎng)絡的公司，則計劃發(fā)射約700顆衛(wèi)星;衛(wèi)星公司Planet目前計劃發(fā)射100顆衛(wèi)星。
我們怎么辦？
鑒于越來越多衛(wèi)星正排隊上天，人們開始構(gòu)思一個未來能有效減少無用碎片的方法，那就是延長衛(wèi)星的使用壽命。
通常來講，一顆衛(wèi)星從被發(fā)射出去起，就開始了它走向報廢的過程，而地球上的我們對此無計可施。目前，工程師們可以利用各種衛(wèi)星傳感器的數(shù)據(jù)進行推算，對地球軌道中的衛(wèi)星進行遠程故障檢測，這使得衛(wèi)星的軟件系統(tǒng)能得到修復升級，但硬件一旦損毀是不可逆轉(zhuǎn)的。衛(wèi)星公司只能眼睜睜看著自己的寶貝成為太空垃圾。
但就在上個月，美國國防高級研究計劃局(DARPA)發(fā)起了一項名為“同步衛(wèi)星維修機器人”(RSGS)的研究項目，決定開發(fā)出一款衛(wèi)星維修航天器，其可以改變同步衛(wèi)星的軌道;幫助展開被卡住的太陽能板等等，從而有望讓原本只能“一次性”使用的衛(wèi)星通過修復煥發(fā)活力。按計劃，這架航天器將于本世紀20年代初期發(fā)射。
與此同時，NASA還將展開名為“Restore-L”的機器人計劃，為目前處于近地軌道的美國政府衛(wèi)星補充燃料，再次將其推入新的軌道。
不過，即使這兩個項目都獲得成功，它們只能暫緩更多碎片加入太空垃圾大軍，對于目前已經(jīng)漂浮在空中的那些碎片，最傳統(tǒng)的做法仍是用激光把它們射下來，讓其在地球大氣層中燃燒掉。部分研究者相信，這種操作性更強的辦法可以更精確、更快、更經(jīng)濟地清理太空垃圾。但有分析認為，該方法可能不利于處理長度小于10厘米的太空垃圾。（記者 張夢然）
