文章來源于中國國家天文，作者貓又 云云

不必為錯過一場太空“煙花”哭泣，這或許是一件令人慶幸的事情。

10月16日，一枚已退役的前蘇聯衛(wèi)星和一顆中國發(fā)射的廢棄火箭體殘骸在南大西洋上空的近地軌道擦肩而過。好在它們最接近時刻過后，我們的太空雷達并未發(fā)現新的碎片產生，因此空間碎片監(jiān)測中心判定這兩塊巨大的太空垃圾并未相撞。

作為監(jiān)測方之一的LEOLAB將這場事件稱之為“沒有發(fā)生的噩夢場景”。這其實一點都不夸張，兩塊太空垃圾——前蘇聯的衛(wèi)星和中國火箭體——總重量達到了2.8噸，如果它們以相對約時速5.3萬公里的高速相撞，將會產生難以置信的破壞力，碰撞形成的碎片云甚至可能使近地軌道的空間碎片量增加10%至20%。

地球大氣層外其實已經是一片名副其實的垃圾場。根據歐洲航天局的估計，現在大概有34000個直徑超過10厘米的物體環(huán)繞著地球，1厘米至10厘米之間的物體超過90萬個，而小于1厘米的物體數量則超過1.28億。

不要以為那些不到1厘米的垃圾顆粒就人畜無害，飛機撞鳥事故的嚴重性也是這個道理。由于近地軌道上的物體速度極高，即使是很小的物體也裹挾著很大的動能，它們就像靜臥在軌道上的地雷，對于經過的旅人來說，危機四伏。

實際上僅在2020年內，就發(fā)生了三起潛在的、需要機動避免的太空垃圾碰撞事故。即使最終事故沒有發(fā)生，每次預警都還是讓所有監(jiān)測站捏了一把冷汗。美國科學家唐納德·K·凱斯勒在1978年提出了“凱斯勒癥候群”的理論假設，這一理論認為，當近地軌道中物體密度達到一定程度時，這些物體在碰撞后產生的碎片就可能引發(fā)更多的新撞擊，構成級聯效應。由此人類失去了安全運行的軌道，在之后數百年內，太空探索和人造衛(wèi)星的運用將難以實施。

人類歷史上曾經發(fā)生過多次太空垃圾事故，1983年美國航天飛機挑戰(zhàn)者號同直徑不過0.2毫米的涂料剝離物碰撞，造成舷窗破損。3年后“阿麗亞娜”號火箭爆炸，殘骸擊毀了兩顆日本通信衛(wèi)星，這枚火箭的殘骸又在10年之后的1996年致使法國軍用衛(wèi)星Cerise嚴重損壞。

即使是在軌衛(wèi)星，有時候也難以避免化身宇宙煙花的命運。2009年2月10日美國銥星33通信衛(wèi)星（就是會銥閃的那個）同俄羅斯報廢的Kosmos-2251軍用通信衛(wèi)星相撞，兩者相對時速高達42000公里，在西伯利亞上空以直角親密相會，兩顆總重超過1.5噸的人造衛(wèi)星在不到0.1毫秒內碎裂成數千枚空間碎片，其中一枚在2012年3月24日還經過了國際空間站附近。

2010年，歐洲空間局發(fā)射（ESA）的Envisat地面遙感衛(wèi)星為了躲避一枚火箭殘骸緊急變軌，消耗了過多燃料，結果無力返回地面，最終也成為了一臺巨大的太空垃圾。

作為最大的人造空間設備——國際空間站自然也免不了同這些太空垃圾斗智斗勇。今年9月22日，國際空間站不得不升高軌道以躲避潛在的空間碎片碰撞風險，在軌的3名宇航員也全部離艙進入俄羅斯進步號貨運飛船避難。

不過即便近地軌道已經如此擁堵，人類的衛(wèi)星發(fā)射量仍是只增不減，光是隔壁SpaceX的“星鏈計劃”就還要在近兩年內再向近地軌道發(fā)射上萬顆小型衛(wèi)星。

如何規(guī)避太空垃圾，減少太空垃圾的影響成為了全世界共同面臨的難題。美國聯邦通信委員會要求衛(wèi)星在結束壽命時進入墓地軌道，這些軌道一般位于接近大氣層的低空位置或者同步軌道之上的超同步軌道中，以避免妨礙正常軌道上的其他衛(wèi)星。

歐空局正在考慮采用幾種捕獲機制來“拾取”一些高度較低的空間碎片；日本則建議使用電動繩索使空間碎片的速度減小，使其軌道逐漸降低，直至進入大氣層中燃燒凈盡，除此之外還有國家提出計劃，包括利用光帆、氣球炸彈等手段來降低太空垃圾的所在軌道。

不過瑞士反其道而行之，打算發(fā)射改裝過的航天器和退役的衛(wèi)星綁定一同脫離軌道并最終將其推向太空。歐空局也提出了利用納米衛(wèi)星網絡構建一個可以將太空垃圾掃除擊落的電網，按照規(guī)劃，這一項目如若成功實施，可以在十二年內清除近地軌道上的所有大型太空垃圾。

但無論如何，漂浮在大氣層之外的越來越多的太空垃圾造成的問題將會日益加重，我們必須盡早想出能夠徹底解決它們的辦法來，否則，率先對人類實行技術封鎖的，將會是人類自己。

作者簡介 /

貓又，國家天文臺星系宇宙學團組博士在讀，研究方向為星系結構演化。

云云，一個想做科普的文科生。

文章來源于中國國家天文，作者貓又 云云

科學審核 / 茍利軍

策劃 / 黃京一 ? ?編輯 / 懷塵