目瞪口呆!沒想到太空軌道上有這麼多垃圾,要怎麼清理才好?

前不久,中國神舟12號載人航天飛船帶著三位宇航員登上了中國空間站,在不久的將來,這裡將成為全球唯一一個在運作的空間站。這是每個中國人都值得自豪的時刻,標誌著太空時代的來臨。然而在擁抱太空時代的同時,“太空垃圾”危險也在我們眼皮之下悄然發生。

目瞪口呆!沒想到太空軌道上有這麼多垃圾,要怎麼清理才好?

太空垃圾的產生並不是一個國家的錯誤,而是全世界需要面對的問題。至今為止研究人員關於如何阻止他,依舊沒有達成共識。這是否會成為阻撓人類邁入太空時代的絆腳石,人類又該如何處理它呢?

太空垃圾的數量

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1957年10月,蘇聯發射了世界上第1顆人造地球衛星——斯普特尼克1號,從此人們開始了邁向宇宙的征途。截止目前為止,世界各國總共發射了5000多個航天器,人在軌道上工作的只剩下700多個,其中90%的航天器都是人造衛星。

也就是說,在我們的腦袋上還有4000多顆衛星沒有處理,這些衛星要麼解體、要麼沒能源了,仍在軌道上運動。這些就是我們所說的太空垃圾之一。

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在太空中的垃圾遠遠不止這些,上面的衛星至少還可以統計計算,可攜帶它們上來的火箭推進器,如今仍然有許多殘留在軌道上的。

經過計算,這兩種太空垃圾(這兩種是大頭),截止2012年在太空軌道上殘留的重量,超過了4500噸,就連1958年美國發射的尖兵1號都還在上面沒有銷燬。

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這些太空垃圾存在於地面上空300~350千米左右,圍繞著地球做高速運動,平均速度在6~7千米每秒左右,與其它航空器相撞時的速度可達10千米每秒。

因為速度太快,所以即使很小的一塊太空碎片也能造成巨大的破壞。科學家曾做過一個實驗,用一個小鉛球以7公里每秒的速度撞擊鋁板,結果如下圖所示。

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除了這些已經存在的太空垃圾之外,各國都在研究未來的太空衛星計劃。比如SpaceX公司的“星鏈”計劃,亞馬遜公司的“柯一伯專案”等等。未來的太空將更加擁擠,時間越長久,宇宙垃圾的數量也就越多。

數量眾多且破壞力巨大的太空垃圾在我們頭頂環繞,嚴重地影響了我們邁向太空的步伐,我們發射的航天器一不小心就會遭到它們的破壞。那這些太空垃圾又是如何產生的呢?

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太空垃圾的產生

除了上面所說,失去效用的衛星和火箭艙殘骸外,太空垃圾的出處還有很多,不過都比較小。

首先就是航空器爆炸產生的殘骸,不同於衛星失效,這裡的衛星發生爆炸,是因為上個世紀美蘇兩國“太空冷戰”產生的。比如蘇聯就曾經進行過19次衛星攔截和爆炸實驗,並且產生了1000塊大小不等的碎片垃圾。

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除了有意製造的之外,美國在1973年的時候,有7枚火箭不小心在軌道上發生了爆炸(無意的)。隨後幾年,歐洲也發生過火箭在軌道爆炸的事件,這些事件總共產生了3000多塊碎片垃圾。

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除此之外,宇航員也是製造太空垃圾的“小能手” 。前蘇聯“禮炮7號”空間站曾發生過這樣一件事情,因一位宇航員在開啟減壓艙的前,忘記收拾螺套、墊圈和鉛筆,導致艙門一開,巨大的吸力就讓它們飄向了太空,成為了太空垃圾。

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當然美國也幹過一些蠢事,有研究人員曾發現在天空中漂浮了20多年的,美國宇航員手套。這些雜七雜八的東西都是太空垃圾,危害雖然沒有高速運動的碎片大,可依舊讓人害怕。

最恐怖的是科學界達成了一個共識,太空碎片現在已經達到了一個臨界點。也就是就算不發射航空器,也依舊會有新的碎片產生。曾經的銥衛星碰撞事件,就是一個典型的例子。

所以太空垃圾的處理工作,應該提升日程了。

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太空垃圾的處理

在處理太空垃圾這個問題上面其實很多公司都提出過不同的設想,比如太空網、鐳射爆炸、太陽帆等等五花八門的專案。但真正有可能實施的,還是日本一家公司的“太空清潔工”專案。

簡單來說就是發射A,B兩顆衛星,A衛星負責捕捉失效的衛星(攜帶磁性系統,捕捉運動或者翻滾碎片),B衛星負責牽引A衛星向大氣層運動,最終在墜入大氣層的過程中解體。

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這個專案在實驗測試當中是比較可靠的一種實施方法,但不能完全依靠於它。畢竟發射成本擺在那裡,就算降低了成本,依舊是個龐大的數字。

我們真正應該做的應該是防患於未然,除了設計升空計劃之外,更應該做好“太空垃圾”回收計劃。

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總結

人類邁向太空的時代不遠了,近地軌道將成為新的公共領域,我們應該共同愛護它,共同解決太空垃圾的問題。

其實當初是我們在發射衛星之前,如果能做好設計好的結尾工作,如今也不會這麼頭疼了。

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