太空漸堵也漸臟

高峰

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太空軌道

當(dāng)火箭速度超過第一宇宙速度7.9公里/秒進入太空推動動力后，由于沒有空氣阻力，仍能按固定速度飛行，其產(chǎn)生的離心力相當(dāng)于地球的地心引力時，就會按一定高度圍繞地球作圓周運動，其運行軌跡就是太空軌道。

太空垃圾是人類空間活動產(chǎn)生的空間碎片，包括完成任務(wù)的火箭箭體、衛(wèi)星本體、火箭的噴射物、在執(zhí)行航天任務(wù)過程中的拋棄物、空間物體碰撞產(chǎn)生的碎塊等等，是空間環(huán)境的主要污染源。

這些碎片相對于航天器和衛(wèi)星的速度很大，一般為每秒幾千米至幾萬米，因此成為航天器和衛(wèi)星的“天敵”，即使輕微碰撞，也會造成重大損壞。一塊僅有阿司匹林藥片大的空間碎片，能將人造衛(wèi)星撞成“殘廢”。航天器的體積越大、飛行時間越長，遭遇太空垃圾襲擊的風(fēng)險也越大。

太空垃圾問題嚴重，其“自我繁殖”的特點，更是嚴重污染地球同步衛(wèi)星軌道。

目前地球同步軌道的太空垃圾污染非常嚴重，即使不再發(fā)射任何航天器，現(xiàn)有航天器老化、報廢和毀壞，也會導(dǎo)致太空垃圾“自我繁殖”。

此前航天器與1厘米見方的太空垃圾相撞的頻率約為5年1次，現(xiàn)已提高到每1年半至2年1次，航天器一旦被太空垃圾撞擊報廢，自己又變成新的太空垃圾。

地球同步衛(wèi)星軌道距地面約3.6萬公里，在軌衛(wèi)星相對于地面是靜止的，通常屬于通信衛(wèi)星。鑒于現(xiàn)代衛(wèi)星的功能復(fù)雜而高度集成，損失任何一顆衛(wèi)星都會帶來巨大問題。

如果不解決太空垃圾，人類可能在未來20年內(nèi)失去地球同步衛(wèi)星軌道。據(jù)俄羅斯媒體報道，目前近地軌道上有近60萬顆1厘米見方的太空垃圾，它們足以導(dǎo)致衛(wèi)星嚴重損壞。為避免與太空垃圾相撞，在軌衛(wèi)星必須定期進行規(guī)避操作，這樣做既消耗衛(wèi)星自身能源，又縮短其使用壽命。太空垃圾隱患巨大，各國都嘗試解決，卻沒有立時可行的方案。

瑞士航天中心開展了清除太空垃圾計劃，希望通過技術(shù)手段“回收”太空垃圾，正在研發(fā)一種超快仿生手臂，把它安裝在衛(wèi)星上，捕捉并回收航天器碎片，再帶著它們一起沖入大氣層焚燒殆盡。這種機械手臂的特點是超快：能在0.05秒內(nèi)抓住各種不規(guī)則形狀的拋擲物。

近年來發(fā)射升空的微型衛(wèi)星，也為治理太空垃圾提供了新思路。這類微型衛(wèi)星是“立方體衛(wèi)星”家族成員，單元尺寸為長、寬、高各10厘米，每個單元質(zhì)量不超過1.33千克，能夠有效緩解太空的擁堵。

要真正解決太空垃圾難題，不僅要求助于技術(shù)手段，還需要國際社會協(xié)同合作，制定統(tǒng)一太空“交規(guī)”。專家認為，各國應(yīng)協(xié)同進行軌道位置的合理有效分配。

為解決太空垃圾難題，目前國際組織訂立了幾項原則。具體包括：飛行器壽終正寢后，應(yīng)有能力離開有用軌道；對已編號的碎片，要全程跟蹤，讓航天飛機、空間站、衛(wèi)星對較大碎片進行避讓；在飛行器設(shè)計的時候，應(yīng)考慮針對小碎片碰撞進行有效防護等。工