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SpaceX星際飛船的許多任務(wù)可能包括將人類送入太空，將衛(wèi)星送入軌道，或許還包括清除令人煩惱的太空碎片。

SpaceX總裁兼首席運營官格溫·肖特韋爾（Gwynne Shotwell）的一番評論引發(fā)了人們對SpaceX的星際飛船是否有助于清理環(huán)繞地球運行的太空垃圾的興趣……當時它并不忙于將人類帶到月球和火星。在2020年10月22日發(fā)布的《時代》雜志（時代100談話）的在線訪談中，肖特韋爾就星際飛船作為一個潛在的太空時代垃圾收集者的角色發(fā)表了評論。

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在上面的視頻中，肖特韋爾對星際飛船可能兼職做太空時代垃圾車的評論開始于8分鐘左右。肖特韋爾對“星際飛船”計劃中的可重復使用性表示贊許，這樣整個航天器就能夠從地球軌道反復發(fā)射到火星，她說：

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我真的想在這里給星際飛船裝一個插頭……星際飛船也有運載能力同時運送貨物和船員。所以很有可能我們可以利用星際飛船去到一些火箭遺骸那里——當然是別家的火箭——基本上，去外太空撿一些垃圾。

這不是一件容易的事，但我相信星際飛船提供了去做這件事的可能性。我真的很興奮。

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SpaceX星際飛船MK1。圖片來源：SpaceX

“星際飛船”是SpaceX創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克長期火星殖民目標的核心，他曾表示，這可能是這家私營公司未來太空旅行的主要工具。如果一切按計劃進行，“星際飛船”的許多任務(wù)將包括將人送上月球、火星和更遠的地方，以及在地球上進行超高速旅行，將衛(wèi)星送入軌道，或許還包括收集特別大而麻煩的太空垃圾碎片并將其帶離軌道。

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許多專家認為，太空垃圾對人類利用和探索未來的最后邊界構(gòu)成嚴重威脅。據(jù)歐洲航天局（ESA）稱，目前大約有34000個直徑大于4英寸（10厘米）的天體在圍繞地球飛行。要想弄清楚這些較小的東西要困難得多，但歐空局的估計是可怕的：他們猜測大約有90萬個0.4英寸到4英寸（1到10厘米）的軌道物體和1.28億個0.04英寸到0.4英寸（1毫米到1厘米）的碎片。

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所有這些材料都對經(jīng)過的火箭和航天器構(gòu)成嚴重威脅，由于涉及的速度極高，有可能對硬件和飛行目錄造成重大損害。

建造和發(fā)射衛(wèi)星的成本正在下降，這意味著更多的衛(wèi)星被送入太空，圍繞地球的軌道空間內(nèi)交通日益繁忙。人們擔心一兩次碰撞可能會產(chǎn)生太空垃圾累加——碰撞會產(chǎn)生更多碎片，從而造成更多碰撞，等等——產(chǎn)生由事故造成的碎片形成的“云層”。這種被稱為凱斯勒綜合征的情況，有可能使地球軌道上的空間操作變得越來越困難。這種恐懼正是這一想法的動力，即航天界因此應(yīng)該現(xiàn)在開始采取緩解措施。

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當然，已經(jīng)發(fā)生了很多軌道碰撞。例如，2009年2月，已退役的俄羅斯軍用衛(wèi)星Kosmos 2251撞到移動通信衛(wèi)星銥33，截止到當年10月，共產(chǎn)生1800塊可追蹤碎片（以及許多其他太小而無法發(fā)現(xiàn)的碎片）。此外，中國和印度分別在2007年和2019年的破壞性反衛(wèi)星試驗中，故意產(chǎn)生碎片云。

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藝術(shù)家對地球軌道上太空垃圾的演繹圖。圖片來源：Getty.

SpaceX尤其是軌道擁擠的主要推動力之一；該公司已經(jīng)將其近900顆星鏈互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射到近地軌道，并獲準再發(fā)射數(shù)千顆。然而，這可能也是該公司采取積極行動的原因。肖特韋爾說，除了清理太空垃圾，該公司還決定降低Mega星座的運行高度。SpaceX最初的計劃要求第一代星鏈衛(wèi)星的飛行高度在684至823英里（1100至1325公里）之間，但思維的轉(zhuǎn)變使其下降到340英里（550公里）的高度。

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SpaceX針對“星鏈”的標準操作程序包括在每顆衛(wèi)星死亡之前對其進行離軌，但是僅以340英里的高度飛行會導致某種故障：大氣阻力將使一顆已經(jīng)失效的衛(wèi)星從該高度下降，僅用一到五年的時間在大氣中燃燒?！靶擎湣薄毙l(wèi)星還可以根據(jù)SpaceX “星鏈”頁面，使用美國國防部碎片跟蹤系統(tǒng)中的信息，來自主避免碰撞。

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與此同時，研究人員正在開發(fā)一種名為OSCaR（Obsolete Spacecraft Capture and Removal，廢棄航天器捕獲和移除器)的清理型立方體衛(wèi)星，它會利用機載網(wǎng)絡(luò)和鏈繩，以低廉的成本搜尋和收集軌道垃圾碎片。OSCaR衛(wèi)星能夠自主完成這樣的任務(wù)，幾乎不需要地面控制人員的指令。

OSCaR衛(wèi)星是一種3U型立方體衛(wèi)星，這意味著它雖然尺寸小，但五臟俱全，它具有內(nèi)置導航和通信設(shè)備；動力、推進和熱力控制系統(tǒng)；還有四個發(fā)射網(wǎng)炮管。每個OSCaR衛(wèi)星都將能夠捕獲并清除4塊軌道碎片，完成捕獲之后，立方體衛(wèi)星將在五年內(nèi)脫離軌道。

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倫斯勒理工大學計劃在今年的某個時候進行OSCaR衛(wèi)星地面測試，如果按計劃一切都順利進行的話，在此之后將會展開太空測試。

OSCaR立方體衛(wèi)星的藝術(shù)家插圖，圖源紐約倫斯勒理工學院。

SpaceX公司正通過一系列日益雄心勃勃的原型機實驗，努力朝著最終的星際飛船設(shè)計目標前進。

最終的星際飛船將裝備該公司的六臺新型 “猛禽”發(fā)動機（Raptor engines），而超重型火箭（Super Heavy rocket）將裝備約30臺。 據(jù)此可知，SpaceX正計劃讓火箭-飛船組合盡快投入運行。

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星際飛船有廣闊的發(fā)展前景，例如，針對美國宇航局的Artemis計劃，實施宇航員登月項目，且其目標是于2024年完成首次著陸；日本藝術(shù)愛好者前澤友作（Yusaku Maezawa）已預(yù)訂了一次星際飛船繞月旅行，并將發(fā)射日期定為2023年。

當然，還有紅色星球——火星——星際飛船的最終目的地。

Shotwell在上面的視頻中預(yù)測： 如果星際飛船計劃如期進行，我真的相信人們能夠在10年以內(nèi)前往火星。

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下劃線：SpaceX 公司的星際飛船承擔的繁多任務(wù)中，可能還包括將人類送入太空，將衛(wèi)星送入軌道——以及（也許）——清除麻煩的太空垃圾碎片。 人們擔憂，一兩次太空碎片碰撞可能就會產(chǎn)生太空垃圾級聯(lián)碰撞現(xiàn)象，形成碎片云，進而導致更嚴重的太空事故。

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作者：?Lia Rovira?

FY：Astronomical volunteer team

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