可怕的“太空殺手”

張京

人類向太空發射了很多飛行器，有許多飛行器在完成使命后，因為各種原因滯留在太空，成了“星際流浪兒”。這些流浪的飛行器如果不處理，就有可能影響其他飛行器執行任務，變成太空障礙物，成為太空垃圾的一種。如何清除這些“太空殺手”，一直是科學界的難題。

根據歐洲航天局的估算，目前約有170萬件太空碎片在地球周圍運行。衛星和其他人造物體約以每秒8公里的速度在大氣層周圍高速飛行，比子彈還快10倍。太空垃圾大的像卡車一樣大，小的像一角錢硬幣一樣。但即使是最小的太空垃圾，對其他衛星和航天器還是能夠構成巨大的威脅。

科學家發現，截至2016年7月，僅是環繞地球運行的比彈珠大的太空垃圾就超過50萬件，還有上千萬件太空垃圾因為太小沒有被監測到，太空垃圾的隊伍可謂是相當龐大。

總量這么龐大的太空垃圾，都是通過什么樣的途徑加入太空垃圾大軍的呢？它們在成為太空垃圾之前又有著怎樣的身份呢？

太空垃圾那么多，有的大一些，有的小一些，其中的“大塊頭”主要是報廢的衛星。從1957年人類向太空發射第一顆人造衛星開始，各國執行了4000多次發射任務。這4000多次發射大多是為了把各種各樣的衛星送上太空。但是，人造衛星的壽命是有限的，它們停止工作后，人類要是不回收，它們自然就成了“大塊頭”太空垃圾。

太空垃圾除了這些“大塊頭”，還有不少“小不點兒”。運載火箭和航天器在發射過程中產生的小碎片，飛行器外表脫落的油漆塊，還有各種可能在航天器運行過程中泄露出的液體等等，都會成為太空垃圾，更不用說如果火箭和航天器爆炸，或者垃圾碰撞垃圾可能產生的無數“小不點兒”了。

值得注意的是，被遺棄的人造衛星雖然塊頭大，但是它們的危害卻相對較小。因為這些人造衛星個頭都比較大，所以即使不工作了，也還被地球“牽著”在自己原來的運行軌道上運行，不會四處搗亂，而且它們塊頭大，也便于觀察和監測，比較容易躲避，也就不那么可怕了。

真正嚇人的是那些“小不點兒”，它們雖然很小，但和太空“游擊隊”似的，一不留神，它們就溜去別的運行軌道了。加上體積小，不易被發現，躲避很不容易，它們才是太空各種航天器的致命殺手！

小件太空垃圾的破壞力有多大？物理學家給出了答案：一塊10克重的“小不點兒”如果撞上衛星，就相當于兩輛時速100公里的小汽車相互碰撞，衛星會在眨眼間被撞穿或直接擊毀。最讓科學家頭痛的是太空垃圾的碰撞，小垃圾撞衛星，會造成太空垃圾的“雪崩效應”——每一次太空垃圾的相互碰撞，垃圾不會互相湮滅，而會產生更多的碎片，越撞垃圾越多。

太空垃圾也是有“資歷”的，根據它們產生的年代，可給出它們成為垃圾的年齡。太空中有青年垃圾，也有老年垃圾，更有長壽垃圾。美國于1958年發射的尖兵1號人造衛星報廢后，至今仍在其軌道上運行，這塊衛星垃圾被稱為現存最老的人造太空垃圾。

稱太空垃圾是殺手，絕對名副其實。太空垃圾的危害巨大，主要體現在兩個方面。

一是會給眼下正蓬勃發展的航天事業帶來隱患。

太空垃圾一般在高300～450公里的近地軌道上以每秒接近8公里的速度運行，這么快的運行速度，讓毫米級的太空垃圾也擁有了重創航天器的大能量。人造衛星、載人飛船及國際空間站最怕撞上太空垃圾，無論大小，撞上就是倒了大霉。太空中有個國際空間站，它周邊有許多太空垃圾，要么伴著它飛，要么跟它逆行。為了躲避太空垃圾的撞擊危害，國際空間站曾多次調整飛行軌道來躲避太空垃圾，這可真是令人心驚膽戰得出冷汗——如果不躲避，今天可能就沒有國際空間站嘍！

太空垃圾除了會撞擊，還會放毒破壞太空環境，讓本來干凈的太空變得污染嚴重，不再適宜人類涉足。這又是為什么呢？許多太空垃圾都是帶毒碎片，比如一些核動力發動機火箭在進入太空后，會脫落許多放射性污染碎片，如果發動機爆炸，那就相當于在太空施放了一顆原子彈，放射性垃圾碎片就會變成放射源，會屏蔽人類進入深空的通道，為人類進行深空探索置下放射性污染圈。據測定，美國和蘇聯一共在太空留下了近1噸的鈾及其他含核分離物。怪嚇人的吧？想想咱們頭頂上的太空充滿放射性太空垃圾，太空垃圾帶來的放射性污染真是太駭人了！

太空戰曾經是太空垃圾的重要產生源頭。多年前，為了研究太空戰的戰術，蘇聯在太空進行了太空戰演習，進行了19次衛星攔截及爆炸試驗，給太空帶來了500～1000塊大小不等的碎塊垃圾，這是因有意爆炸而制造的太空垃圾。當然也有許多太空爆炸是無意的，如1973年美國共有7枚火箭在軌道上爆炸，產生的垃圾也是不計其數。航天技術的提升，可以避免各種意外發射爆炸，有利于減少太空垃圾的總量。

1982年，蘇聯宇航員瓦倫丁·列勃捷夫在準備進行太空行走時，剛打開空間站的減壓艙門，近乎真空的太空所具有的巨大吸力就把宇航員們不慎留在減壓艙內的一些螺栓、墊圈和一支鉛筆都吸入了太空，成了太空垃圾。由于太空環保意識不強，一些宇航員還曾把在太空生活中產生的生活垃圾丟入太空，比如美國宇航員就在太空丟過一只手套，這只手套已經在太空飄浮游蕩了幾十年，成為不滅的太空垃圾。

太空垃圾的危害這么厲害，那趕緊想辦法清除??！為了清除太空垃圾，科學家進行了不懈努力，真是千方百計與太空垃圾作斗爭。目前清除或減輕太空垃圾危害的方式，主要有以下幾種。

編號跟蹤 科學家給太空中的許多大塊垃圾都編上號，然后計算出它們準確的運行軌道，輸入計算機，讓計算機跟蹤監測，一旦發現有些大塊編號的垃圾脫離軌道“欲行不軌”的時候，就給出警報，讓有關航天器進行緊急躲避。endprint

2014年4月3日，計算機監控到有大塊太空垃圾可能從國際空間站旁邊大約300米處飛過，這么近的距離，相當危險，如果這塊太空垃圾在運行過程中稍微偏向，就有可能撞到國際空間站?？茖W家在危急關頭，趕緊啟動了國際空間站的推進器，將國際空間站軌道抬升了大約800米，以躲過太空垃圾可能帶來的滅頂之災，最后總算是有驚無險。要知道，這是國際空間站當年在3周內第二次躲避太空垃圾了。國際空間站在太空的飛行越來越艱難，總是要躲、躲、躲。利用計算機監控太空垃圾，只能減少撞擊危害，并不能完全消除，因為監控畢竟不是百分之百準確，萬一有太空垃圾躲過監控，成為漏網之魚，那么撞擊就難以避免了。

控制增量 既然太空垃圾不是憑空產生的，而是人類自己制造的，那么通過國際合作進行增量控制就非常必要。以前，大家都不怎么在意太空這個“公共場所”的衛生，只管制造垃圾，不管清理垃圾，破壞一把就走。有國家說本國航天技術高，很少制造太空垃圾，太空垃圾都是別的國家制造的，因此不必承擔責任。還有國家說通過分析，太空垃圾一半以上是某個國家制造的，應該由這個國家來負主要責任。吵來吵去，大家發現，就算吵得天昏地暗，也無助太空垃圾減少。于是，在清除太空垃圾這個問題上，國際合作已經達成共識：制定太空發射的技術標準，提升發射技術，減少爆炸和泄漏以控制太空垃圾的增量。只有控制了太空垃圾的增量，才有可能減少存量，才可能阻止太空環境繼續惡化。

奇招制“敵” 對已經存在的太空垃圾，科學家的想法是一定要給弄干凈。要想把太空垃圾清理干凈，需要采取高科技手段。美國科學家曾經設計了氣體脈沖技術清除太空垃圾，簡單地說就是對著太空垃圾吹氣，通過氣體擾動，把太空垃圾吹向地球大氣層燒毀。這種消除太空垃圾全靠“吹”的技術后來被證明很難實施，因而失敗了。

美國的氣體脈沖技術失敗后，日本科學家又試著用“風箏”清除太空垃圾，就是向太空施放垃圾撿拾飛船，飛船上有一根像繩索的抓手，這種形象讓太空垃圾撿拾飛船看起來像一只風箏。“風箏”先靠近大塊太空垃圾，然后用抓手把太空垃圾給縛住拉回飛船，相當于把垃圾收回垃圾桶。這種辦法看起來不錯，但很遺憾，“風箏”撿拾太空垃圾的方法也因技術不成熟而宣告失敗。不過科學家們樂觀地認為，通過技術改進，用“風箏”撿拾太空垃圾最終會變成現實。讓我們一起盼望：“風箏”盡快成為太空清潔工，為太空保潔做貢獻……

隨著現在太空垃圾越來越多，科學家們指出：到2020年時，航天器被太空垃圾撞擊的概率有可能從當前的5～10年一次增加到兩年一次，飛行物發生災難性碰撞的概率也會進一步升高。太空垃圾如果得不到有效治理，飛船們的日子將更不好過了。

最早提出太空垃圾概念的人不是太空站里天天提心吊膽的宇航員，卻是地面防空部隊的值班人員。這也是件有趣的事：因為監控部隊當時每年要負責監視宇宙空間的5萬多個物體，這些物體到底是什么令他們迷惑，后來干脆稱之為垃圾。但這些垃圾也會造成科學笑話：有一次，加拿大某氣象臺對外宣布，他們發現了英仙星座附近有天體爆炸，可是一分析，發現那不過是一顆廢棄人造衛星在太陽光反射下造成的效果，真是讓人哭笑不得！

（編輯 孫世奇）endprint