回收太空垃圾，又貴又難

本報特約記者 司馬杭仁

美俄衛星碰撞事故再次提醒人類，隨著太空越來越擁擠，碰撞事故的可能性也越來越高。美聯社日前的報道稱，比衛星和探測器數量增長更快的是大大小小的太空垃圾，這已經嚴重威脅到未來的太空安全。然而各國專家對此卻并沒有什么好的辦法。

在美俄衛星碰撞事件后，來自多個國家的太空專家19日在維也納舉行了專門會議討論應對太空垃圾威脅的有效方法。據介紹，太空垃圾又叫太空碎片，是人類在航天活動中遺棄在空間的廢棄物。太空垃圾中體積較大、比較常見的主要包括已退役的人造地球衛星、空間探測器，以及它們在碰撞后產生的碎塊。此外運載火箭發射過程中也會產生太空垃圾。火箭的第一和第二級分離較早，通常能進入大氣層焚毀，第三級以上的部分，包括完成任務的火箭箭體和衛星本體、火箭的噴射物，卻將長期逗留在太空。此外早期航天員在太空工作和生活時產生并被扔到太空中的垃圾，以及太空行走時不慎遺落在太空的螺母、工具等物品也都是太空垃圾中的一部分。

太空垃圾的組成表明，幾乎人類的每次太空活動，都不可避免會帶來更多的太空垃圾。太空垃圾數量的快速增多，讓運行中的衛星等航天器的正常工作受到威脅，碎片相互碰撞的概率也隨之增加，這將產生更多的碎片，導致惡性循環。美國航空航天局負責太空垃圾的首席科學家約翰遜預測，隨著太空垃圾持續增加，到2050年類似美俄衛星碰撞的情況將從“史無前例”變成“日益頻繁”。

不過想要對付太空垃圾，卻并不那么容易。約翰遜認為，從長遠來看，太空垃圾真正的解決辦法就是回收或及時將它們推到更高的太空軌道。但參加會議的英國首席代表克勞瑟則主張，回收太空垃圾成本過高，并可能導致更多的碰撞反而產生更多太空垃圾。因此各國對于太空垃圾還是以“防”為主，盡量減少太空垃圾的增加，其中主要分為“鈍化”、“系留”和“轉移”等方法。“鈍化”就是消除能使火箭或航天器在軌道上發生爆炸的根源。我國從“長征-4B”火箭開始增設了排放系統，在星箭分離之后，排放系統將實行“三放光”政策，即把儲箱里的液體放光，把氣瓶里的氣體放光，把電池的能量放光。這樣除非與別的航天器相撞，火箭自身不會爆炸。“系留”是指將航天器在發射和工作中產生的拋棄物系留在航天器上。“轉移”是指在航天器壽命結束前，利用剩余燃料將它推到一條專用于“埋葬”壽終航天器的“墳墓軌道”，防止它們影響和干擾正常工作的航天器 。

不過預防只能盡量減少太空垃圾增加的速度，卻不能從根本上解決問題。為此各國專家們也提出了很多奇思妙想。針對那些小型碎片，有專家提出“太空吸塵器”的設想，在太空中飛行時清除那些小型的太空碎片。但這需要它具有識別迎面而來的是正常工作的航天器還是太空碎片的能力，導致“太空吸塵器”的構造太復雜，成本也太高。還有人提出用大功率的激光將小型太空碎片粉碎甚至燒毀氣化。美國太空戰略司令部正研制“激光掃帚”計劃，利用大型激光武器清理國際太空站軌道前方直徑在1-10厘米大小的太空垃圾。然而軍事專家認為，“激光掃帚”既然可以掃除太空垃圾，同樣也就可以傷害衛星等航天器，很容易引發太空戰爭。

而廢棄衛星等大型太空垃圾的處理設想更多一些。除了利用衛星剩余燃料進行太空變軌外，還有一種方法是給飛行器帶上沖氣傘等增加空氣阻力的裝置，迫使衛星速度降低進入大氣層燒毀。美國還在開發能夠讓報廢衛星快速脫離近地軌道的新方法———“終結繩索”。它是一條長度為5千米的細導線，被繞成一個線圈放在衛星內部。“終結繩索”啟動后將自動打開，在電離層和地球磁場的作用下，可產生出持續的電流，地球磁場會對其產生向下的拉力，牽動衛星下落。據測算，一顆距地面950千米的衛星如果自由下落大約需要100年才會墜入大氣層，而采用“終結繩索”后，18天內就能完成。但由于系繩伸展機構的可靠性出現問題，意大利曾借用美國航天飛機釋放過兩次系繩衛星，都功虧一簣。▲