“垃圾星球”大作戰(zhàn)

余風(fēng)

美國負(fù)責(zé)清點(diǎn)環(huán)繞地球太空垃圾的部門在其最新報(bào)告中指出，從2015年下半年到2016年前3個月，地球周圍的太空垃圾數(shù)量已經(jīng)從16 925件增加到17 385件。

太空垃圾，包括完成任務(wù)、已到設(shè)計(jì)壽命的報(bào)廢衛(wèi)星，發(fā)射失敗、沒進(jìn)入預(yù)定軌道的航天器以及發(fā)射衛(wèi)星的火箭殘骸。1957年10月4日，蘇聯(lián)將世界上第一顆人造地球衛(wèi)星——斯普特尼克1號送入軌道，之后，它成為第一塊太空垃圾。此后，隨著人類太空探索不斷取得新發(fā)現(xiàn)，日漸增多的太空垃圾也成為困擾科學(xué)家們的新難題。

腦洞大開的垃圾清理方案

在地球同步軌道上，太空垃圾以每小時2萬公里的速度日夜旋轉(zhuǎn)，這個速度相當(dāng)于客機(jī)的70～80倍，對衛(wèi)星等航天器及航天員而言，這些高速旋轉(zhuǎn)的太空垃圾無異于不定時炸彈—— 一旦航天器與之碰撞，就會發(fā)生爆炸，帶來毀滅性的后果。

比如，1991年12月，廢棄的蘇聯(lián)人造衛(wèi)星“宇宙1934”與飛船“宇宙926”釋放出的一大塊物體相撞，隨即發(fā)生爆炸。2009年2月10日，美國一顆通信衛(wèi)星與俄羅斯一顆已經(jīng)報(bào)廢的衛(wèi)星在西伯利亞790公里上空相撞。這次撞擊，也成為太空中首次發(fā)生的在軌衛(wèi)星相撞事件。2013年5月，厄瓜多爾唯一一枚衛(wèi)星——“飛馬座”衛(wèi)星在距地面650千米的軌道運(yùn)行時，因撞上蘇聯(lián)1985年發(fā)射升空的火箭燃料箱殘骸而失靈，無法再接收和發(fā)送任何信號。

太空垃圾能在宇宙中持續(xù)存在1萬年以上，它們的存在，會直接威脅到地球跟蹤衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星的安全，甚至可能引發(fā)一連串的碰撞、爆炸。它們不僅污染了美麗的宇宙，給人類的太空探索帶來巨大隱患，還會帶來其他毀滅性災(zāi)難。比如，飛船的核動力發(fā)動機(jī)脫落后會造成放射性污染。美國和蘇聯(lián)在空間站的核反應(yīng)堆中，就遺留有1噸的鈾-235及其他核分離物。

那么，怎樣才能清除太空垃圾？

科學(xué)家怎樣清理太空垃圾

數(shù)十年來，為了清理太空垃圾，科學(xué)家們絞盡腦汁，想出了各種奇招。

衛(wèi)星清潔工：英國科學(xué)家發(fā)明了一種專門清理大型太空垃圾的衛(wèi)星，它的體積與足球相當(dāng)，重量只有6千克，配備了4個小型攝影機(jī)，能迅速發(fā)現(xiàn)太空垃圾并依附在垃圾上，使其速度降低，墜入地球大氣層，最終與太空垃圾同歸于盡。

空間工友：美國科學(xué)家設(shè)計(jì)出了一種名為“空間工友”的航天器，它由12只空間“垃圾箱”組成，在地球同步軌道上運(yùn)行。它的機(jī)械臂會輕而易舉地抓住身邊的太空垃圾并將其放進(jìn)“垃圾箱”，然后將它們分割切碎，使其墜入地球大氣層并燃燒。

太空籬笆：美國的“太空籬笆”跟蹤系統(tǒng)包括3個雷達(dá)發(fā)射站和6個接收站，這些雷達(dá)能發(fā)射持續(xù)的無線電波，像籬笆一樣梳理地球軌道上體積大于籃球的物體。太空籬笆每天可探測1萬個物體，并同時跟蹤200個近地目標(biāo)。

激光掃帚：美國航空航天局正在試驗(yàn)一種“激光掃帚”，它一旦鎖定某個太空垃圾后，就會發(fā)出一束激光，照射背離地球那端的太空垃圾，使之部分升華為氣體，利用氣體的反作用力推動太空垃圾朝地球的方向運(yùn)動，最終使其進(jìn)入大氣層，與大氣產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦而燃燒。

太空牧羊犬：科學(xué)家正在研制一種新的設(shè)備——太空牧羊犬。它主要是在衛(wèi)星上加上一個收集網(wǎng)，網(wǎng)上有一根5千米長的輕型電子繩。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)指定位置后，會自動松開收集長繩。在地球磁場的作用下，網(wǎng)袋會墜向地球的一側(cè)。裝進(jìn)一定量的垃圾后，收集網(wǎng)就會帶著垃圾一起墜入大氣層。

太空風(fēng)車：為有效清除直徑在 1厘米以下的太空垃圾，美國科學(xué)家發(fā)明了一種巨大的風(fēng)車式空間機(jī)器。這種風(fēng)車有4個金屬扇葉，每個長400米，寬45米，中心部分有控制電腦。太空風(fēng)車能在空間中慢慢旋轉(zhuǎn)以尋找碰撞目標(biāo)，發(fā)生碰撞時，微小的垃圾碎片會嵌入金屬扇葉從而達(dá)到清除的目的。

太空機(jī)器人：日本學(xué)者研制出一種酷似左輪手槍的輪筒機(jī)器人，能夠通過一塊強(qiáng)力電磁鐵迅速捕獲太空垃圾并把它們推入地球大氣層。