清除太空垃圾的八個奇思妙想

安利

自1957年人類發射第一顆人造衛星至今，各國已發射了5000多顆衛星、火箭、探測器等航天器，同時形成了3000多噸圍繞地球飛行的太空垃圾，而且這一數量還在不斷增加。科學家指出，目前在低地球軌道上的太空垃圾密度已經或即將達到相互碰撞的臨界點，清理太空垃圾迫在眉睫，世界各國的研究機構為此設想了多種富有創意的“掃垃圾”方案。

1.激光“清道夫”

澳大利亞科學家正在研發一種用激光處理太空垃圾的新方法，即從地球上發射激光來分解太空垃圾。其實，澳大利亞并不是最早開始此類試驗的國家，此前美國就曾設想使用激光去推動垃圾碎片，使其偏離軌道。用激光清除太空垃圾主要有兩種方式，對于微小的碎片，可以利用激光連續照射，使其熔化和氣化;對于較大的碎片，可以照射某一點，產生類似于火箭噴射的反推力，使其改變軌道墜入大氣層燒毀。

2.太空“魚叉”

英國一家公司計劃利用太空“魚叉”來清理太空垃圾。這種“魚叉”其實是一種“捕獵”衛星，它利用激光雷達制導系統定位太空垃圾，用氣動裝置控制“魚叉”捕捉移動目標。“捕獵”衛星還能攜帶微型的子衛星，將捕捉到的太空垃圾推入地球大氣層予以焚毀。

3.太空“漁網”

日本宇航研究開發機構（JAXA）和一家具有百年歷史的漁網制作公司合作，計劃打造一種直徑可達數千米的巨大網具，把太空垃圾一網打盡。這個“漁網”由極細的金屬絲纏繞編織而成，強度與韌性需要足以抵御太空垃圾的撞擊。這一金屬網將隨衛星發射升空，進入太空后再展開，并沿地球軌道運行，一路上清掃所遇到的太空垃圾。在運行過程中，金屬網將被逐漸充電，從而使其在地球磁場的影響下逐漸降低軌道，并最終墜入地球大氣層。

4.機械臂

日本宇航研究開發機構還開發出了一款機器人“清潔工”，能夠通過一支機械臂牢固地抓住報廢的衛星等體積較大的太空垃圾，并將它們收集起來以拋入大氣層燒毀。這款機器人重約140千克，由于其機械臂帶有強力磁鐵，可以將繞地球飛行的太空垃圾迅速制動，在此過程中，它需要一條長達數千米的電纜的支持。

5.“自殺式”衛星

前面介紹的用“漁網”、“魚叉”、機械臂或者借助激光去清除太空垃圾的方法，成本可能將會非常高昂。英國科學家研發出一種名為“立方帆”的低成本清理太空垃圾的裝置。“立方帆”其實是一種“自殺式”微型衛星，重量只有3千克，一次發射可以把多個這樣的微型衛星送上太空。一旦鎖定了摧毀目標，它就會展開風箏一般的太陽帆，依附在太空垃圾上來減慢其飛行速度，最后同歸于盡。

6.太空“清潔工”

瑞士空間系統公司計劃于2018年發射一顆該國科學家研制的“清潔太空”1號衛星，它將利用其擁有的靈活的觸手，捕捉廢棄衛星及火箭殘骸等大型太空垃圾，并把它們帶到地球大氣層燒毀。新衛星的第一個任務就是回收兩顆瑞士衛星。

7.太空“風車”

美國發明了一種巨大的風車式空間碎片清掃設備，用于處理直徑小于1厘米的垃圾。這種太空“風車”有4個金屬扇葉，每個扇葉長400米、寬45米。當垃圾與扇葉碰撞時，微小的垃圾碎片就嵌入了金屬風葉從而達到清除的目的。即使稍大一點的垃圾打穿風葉，由于碰撞使碎片的速度大大降低，沒有足夠的速度來維持它繼續環繞地球運動，因此將逐漸墜入地球大氣層而燒毀。

8.巨型氣球

與前面介紹的太空垃圾產生以后再用一些方法清除不同，這種方法是把報廢衛星“拖拽”回地球大氣層燒毀，根本不讓其成為潛在的太空威脅。一般來說，讓衛星在壽命期結束時點燃自身發動機，飛入大氣層燒毀是可行的，但這需要讓衛星攜帶額外的燃料，增加發射成本。新的更廉價的方法是，從衛星發射時就攜帶一個折疊氣球，一旦衛星行將報廢，氣球內便會充滿氦氣或其他氣體。一個直徑37米的氣球只需要一年的時間，就能將1200千克重的衛星從830千米的初始軌道上拉下來，使其墜入大氣層內燒毀。這個氣球方案的正式名稱是“輕型軌道降低設備”，它適用于1500千米及以下的衛星軌道范圍，覆蓋了750千米～900千米的太空垃圾多發地帶。

【責任編輯】龐 ?云