泛濫成災的太空垃圾

陳壯叔

英國薩里大學的衛星技術公司，攬接了法國政府的定單，后者不僅委托它制造衛星，還讓其負責對衛星運行的監控。1995年8月，這顆衛星成功地進入空間軌道，以后一直運行順利，時至去年7月，卻出意外，該公司披露說，衛星與太空垃圾相撞，結果十分驚險。據新華社1996年8月16日專電說，一顆法國間諜衛星被垃圾擊中，所幸打在其平衡桿上，在碰撞產生的高溫中。這根金屬桿即刻汽化，消失得無影無蹤。

何謂太空垃圾?

自從1957年以來，全世界共發射了2萬多件飛行器，其中還在工作的不到5％，而其余的1／3還在軌道上飛奔，但它們已不是完整的飛行器，早已解體，這包括失效的火箭，斷電的電池，甚至還有一些廢棄的核反應堆，更大量的則是它們裂成的大小碎塊或碎片及微小顆粒。所有這些東西，宇航界稱之太空垃圾，它們雜亂地充斥在地球周圍的空間。到處亂竄。最令科學家擔心的，是那些小碎片、微粒，即使用無線電探測器。也無法測出它們的位置，可是一旦碰上衛星或飛船，必釀成大禍。也許你以為這是杞人憂天吧。這么寬廣的天空，怎么能相互碰上呢?上述那例活生生的事實，說明垃圾惹禍并非首次。

1983年6月．廣為人知的“挑戰者”航天飛機在它進入外空后．不久，機組人員看到一件怪事，它的艙外前窗玻璃上，有一碗豆大小的小孔。航天用玻璃可非一般，極為牢固，是什么東西碰擊了玻窗，宇航員考慮良久，認為唯一可能的，是空間的小礫石。此事作為一個事故而報向宇航局。宇航局對此事故極重視，認為事關航天安全，當即派專家，使用電子掃描顯微鏡，對那碰壞的玻璃作了詳細檢查，根據小孔周圍留下的微量物資，他們判定，肇事者乃太空垃圾——一粒鹽粒大小的涂料皮!此事宣布后，令人大吃一驚，如此微細之物，在高速(13000公里／時)之下，竟然有這般大的沖擊力。

專家計算指出，一顆在空間軌道上飛行的鋁質彈子，它所擁有的能量，相當于一塊400磅重物從十層樓掉下時的勢能。他們說，如果當時“挑戰者”碰上的是一只螺栓或旋鑿，必將鑄成大禍。令人擔憂的不僅是這些碎片具有很大能量，還在于這些殘物相互碰撞后。會產生更多的小碎片，且其速度將比撞前更高。這就進一步增大了對飛船的威脅；再說目前運行的衛星，它們不可避免地要丟棄某些物品，而且丟棄物有明顯激增趨勢。自1961年以來，有130多個龐大的飛行體在它運行的軌道中解體，變成了向四周紛揚的碎片和顆粒。實際的情況甚至比這更糟，因為這些太空垃圾，大都聚集在地球上空880公里的空域，而這里正是空間飛行器來往最頻繁之地。

隨著空間飛，行物(包括垃圾)的增加，碰撞的可能性也增大了。按目前的狀況估計，碰撞的機會要比過去增大50％。專家預測。到2000年，空間軌道上飛行的每個物體，至少都經過一次碰撞的機會；到2010年，太空棄物將比80年代初增加3倍，共達2萬噸之巨，屆時，設在空間的太空科研站，每五年將遭到一次垃圾的襲擊；宇航員在空間的行走，將變成一種十分冒險的行為；至2l世紀中葉，在空間的碰撞將泛濫成災。

雖然大自然也有清除太空垃圾的能力，這就是地心引力，任何物體只要沒有跑出地球引力的范圍，它總要落到地面的。拿一顆兒童玩的玻璃彈子為例。若把它拋到480公里的上空，那么它可在那里呆上一年，而在空氣稀薄的800公里以上的區域，則可滯留30年，在1400公里以上的外空可保持幾個世紀。另一方面，太陽活動的變化將引起紫外輻射的強弱，以及大氣層的膨脹或收縮，這些都將使得在650公里以下空域運動的物體，受到更大的阻力，從而加速它們下降的過程。有利于垃圾的清掃。但問題的嚴重性并未有所緩解，因為人類每年發射衛星等的數量，遠大于自然界的掃除能力。

美國政府曾于80年代，委托一個專家小組，對太空垃圾的危害性及其對策作了評估、研究，他們寫出了詳細的報告，并分送給聯合國安理會。

美軍航天司令部對此也倍加關注，不惜巨資，在夏威夷哈里克拉山高達3300公尺的頂上，建立一太空監視站。他們跟天文觀察的時間剛好相反，是在大白天，每當天空晴朗，光學望遠鏡就昂首觀測，其他傳感器(如光電學的、紅外的)也緊緊跟上以作配合。這些觀測設備緊盯著地球軌道上飛行的各種物體。并測定它們在空間的動態位置。迄今已有7000余件被他們判定為人造物，已列入太空監視站的目錄，其中的95％，劃定為垃圾，這里還有一只手套高懸于我們頭上，那是著名宇航員阿姆斯特朗在空間行走時丟失的。監視站的一流設備，能看清飛行在37000公里上空的、8厘米大小的物件，但對更小的物體，更不用說微粒，那就無能為力了。可是這些小顆粒。一旦碰上衛星或飛船，若打在要害部位，后果是十分嚴重的。

迄今宇航界對太空垃圾，還拿不出一個直接有效的辦法，專家們目前著眼于飛船、衛星的結構和制造工藝上。例如重新設計飛船和助推火箭，以減少垃圾的產生；在升空過程中，分離部分和其他遺棄物盡可能在低空丟掉，不使其成為太空垃圾；有的則建議，使衛星在特別軌道上運行，以后仍可重返大地；或者把廢棄的衛星送入一“處理軌道”，如此等等。總的說來，難度較大或費用較高。

其實人類在自身文明的演進中，總是前進，克服障礙，再前進。相信這一航天飛行中的攔路虎。也不會是一例外。

(責任編輯楊劍鳴)