空間站正在太空中“躲貓貓”

地球高空垃圾很多，棄用后仍飄浮在大氣層中的人造航天器碎片就多達50萬件，它們的速度是子彈的10倍。一旦被碎片擊中，還在使用的航天器基本就報廢了。在這樣危險的環境下，太空中還飄浮著一臺造價極其昂貴的機械裝置：國際空間站。這個總重量達460噸的龐然大物要如何在“槍林彈雨”中生存呢？

看清每一顆“子彈”

要想避開每一顆來襲的“子彈”，就要看清楚“子彈”的前進路線，這樣才能在它們到來之前提前躲避。

國際空間站不獨屬于哪個國家，而是國際合作的產物，由美國、俄羅斯、加拿大、日本、巴西和11個歐洲空間局成員國參與研制。因此，保證國際空間站的安全和正常運營是各國的共同責任。

在美國戰略司令部的空軍基地里，有一份《宇宙垃圾名錄》，里面記載了所有直徑超過10厘米的太空垃圾。每天，工作人員都會在早、中、晚3個不同時段將這些太空垃圾的運行軌道和國際空間站的軌道進行對比，用于判斷國際空間站被“擊中”的風險有多大。如果判斷出碎片即將進入國際空間站的安全距離，空軍基地就會向美國國家航空和宇航局（以下簡稱“NASA”）發出警報。

每年，NASA都會接到幾十到上百次的碰撞警告，但不是每一次都需要做出閃避。如果碰撞概率達到1/100000，除非和太空任務有沖突，否則空間站就必須避開；一旦碰撞概率達到1/10000，即使需要中止太空任務，空間站也必須移動。

最驚險的“躲貓貓”

之所以要提前預計風險，是因為空間站每做出一次閃避動作，都需要至少30小時的執行時間。

最耗時的是溝通工作。NASA和俄羅斯的彈道專家會一起決定空間站躲閃動作的各項參數。在進行移動前，NASA會再次與碎片追蹤員核對，保證空間站不會撞上其他碎片。方案確定后，專家將通過計算機遙控空間站移動。

別看空間站這么重，事實上它是個靈活的“胖子”，不僅可以改變軌道高度和運動方向，還可以做出翻滾和騰挪的動作。除此之外，彈道專家還會使用空間站的飛船推進系統改變空間站的位置。前來運送補給的宇宙飛船也會幫忙推一把空間站。

以上所述是在提前數天發出預警，在有充足的反應時間的情況下做出的應對。如果專家直到最后一刻才發現碎片來襲怎么辦？這時他們只能啟動名為“碎片來襲的預定躲避特技”的方案，即省略前期所有溝通環節，啟動推進器，高速向前沖，讓空間站到達另一個地點。

當然，這個方案是很危險的保底方案了，不但無法保證實施效果，還有可能撞上其他碎片。一旦被碎片擊中，不僅空間站可能墜毀，里面的航天員也會喪命。因此，在執行加速計劃時，空間站中的人員需要躲到附屬的“聯盟”號飛船中去，做好隨時逃難的準備。2011年，“聯盟”號就立了大功，當時發現太空碎片過晚，連最后的躲避方案都沒能生效，空間站的所有人員只好躲到“聯盟”號里。最后那枚碎片就在距離空間站僅725米的上方掠過。

“天宮”的“躲貓貓”新招

隨著太空越來越擁擠，國際空間站需要躲避的時候越來越多。

2020年1—9月，空間站已經移動3次，其中一次航天員還躲入“聯盟”號中，而往年移動避險的次數不足兩次，有時甚至一次也沒有。這種情況對2020年開始建造的中國空間站“天宮”也是不小的挑戰。

與美、俄相似，中國也建立了專門的空間站預警機制，不間斷地監控太空碎片，隨時準備緊急避險。萬一遇到危險，技術人員會在地面向“天宮”發出指令，操控其改變飛行軌道及速度，避開危險物后，再回到預定的軌道繼續飛行。

此外，工程師給“天宮”打造了一副“鋼筋鐵骨”，即通過優選表面材料、改變結構和增加厚度，來提高空間站抵御太空碎片撞擊的能力，并且在“天宮”的薄弱部位安裝了防護板，可以抵擋撞向它的微小碎片。

最后，“天宮”系列還配備了完美的自毀模式，確保退役的飛行器不會變成新的太空垃圾。“天宮一號”是中國首個太空空間實驗室。2018年，在完成使命后，“天宮一號”主動離軌，絕大部分器件在空中分解并燒蝕銷毀，剩余殘骸隕落在南太平洋中部海域，既沒有對地面造成任何威脅，也沒有產生太空垃圾。

地球的高空越來越擁擠，在這里“躲貓貓”的難度也越來越大，希望科學家早日想出更好的辦法應對太空垃圾問題。