用激光摧毀太空垃圾

臧恒佳

環境污染不僅僅是地球上存在著的老大難問題，它也是太空中的一個隱患，有越來越多的空間碎片圍繞著地球運行。從用過的火箭到廢棄衛星的碎片，數百萬枚太空垃圾亂七八糟的散落在太空里，威脅著地球外部空間的安全。如果這些碎片碰撞上了活躍的衛星或國際空間站，就會造成嚴重的后果。

美國國防業的巨頭洛克希德·馬丁空間系統公司在2014年進行的一項研究發現，對于正在沿軌道運行的衛星而言，每天大約有200個空間碎片威脅到它們的運行。沿地球軌道運動的高速碎片被歐洲航天局的專家形容為“致命的、一連串的威脅”。在過去的每一年里，高速碎片的數量都在持續增加。人類送入太空的每顆衛星最終都會變成另一塊圍繞地球運行的碎片，而且隨著時間的推移，這些碎片會堆積得越來越多，某顆仍在正常運轉的衛星被碎片擊中的幾率越高，進而損壞或摧毀一項價值數百萬美元的投資。

為了解決這一日益嚴峻的問題，中國的科學家正在探索利用軌道激光站來爆破空間碎片的可能性。中國空軍工程大學的研究人員在一篇論文中描述了他們的最新研究成果：通過使用天基平臺激光器，空間碎片可以被激光輻照成更小的、危害沒那么大的碎片。

在這項最新的研究中，研究人員成功地模擬了一個軌道激光站，它能以每秒鐘發射出20次激光的速度瞄準和撞擊10厘米以下的空間碎片，整個過程僅持續2分鐘。這種撞擊旨在要么迫使太空垃圾在大氣中燃燒，要么將其推開，以防止碰撞。研究團隊得出的結論是，發射這種軌道激光站是可能的，它們能有效地清除太空垃圾，并防止它們在未來碰撞。

這些軌道激光站可以解決航天工業正在面臨的一個重大問題。2015年，在一顆舊衛星即將與空間站發射碰撞之后，國際空間站的工作人員不得不撤離了生活區。如果那次碰撞真的發生了，事故可能會損壞價值數十億美元的設備。

不過，目前這一方案還處于電腦模擬階段，真正進行有效的測試還沒有被提上日程。而且，這種激光爆破方案并不是沒有問題。首先，它的裝備只能摧毀非常小的空間碎片，是否能將更大的太空垃圾以無害的方式清除掉，目前還是個未知數。其次，創建激光站的物流運輸工作也很復雜，誰去建造它們？建造多少個激光站才夠用？再次，雖然軌道激光站是專門為拆除太空垃圾而設計的，但它們是否有可能被用作太空武器？

研究人員需要找到這些問題和其他相關問題的答案，然后才能將這種成功的模擬技術用于清除太空垃圾。如果研究人員真的能找到一種方法來確保軌道激光站能像預期那樣得到安全的使用，那么激光站將會對解決太空垃圾問題產生舉足輕重的影響。其實，清理太空垃圾已經迫在眉睫——到2025年，將有數千顆處于正確軌道上的新衛星會與處于低軌道的太空碎片發生碰撞，情況愈發嚴重，我們希望這種設想中的軌道激光站能盡快投入使用。