太空垃圾多“撞暈”衛星 有必要制定“太空交規”

　　據新華社“新華國際”客戶端報道，太空本是廣袤無垠的空間，卻由于人類活動頻繁而日益擁擠。科學家們擔心，數目龐大的太空垃圾威脅各種宇宙探索活動，可能令人類徹底失去地球同步衛星軌道。

　　【“撞暈”衛星】

　　太空垃圾是人類空間活動產生的空間碎片，包括完成任務的火箭箭體、衛星本體、火箭的噴射物、在執行航天任務過程中的拋棄物、空間物體碰撞產生的碎塊等等，是空間環境的主要污染源。空間碎片是航天器和衛星的“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也能將人造衛星撞成“殘廢”。

　　兩年前，厄瓜多爾唯一一枚衛星“飛馬座”就猝不及防撞上蘇聯火箭殘骸，雖然沒有脫離原先軌道，但太陽能電池板受損。厄瓜多爾航天局的官方微博客發布消息說，衛星天線“無法定向”，“圍繞兩根軸狂轉””，被“撞暈”了。

　　自1957年第一顆人造衛星升空以來，人類已向太空發射了5000多顆各類航天器，其中很大一部分已成為太空垃圾在近地軌道上飄蕩。目前，地面上能觀測到并記錄在案的空間碎片約有4000多萬個，形成約3000噸太空垃圾，仍在逐年增加。可觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當，最小的與一個壘球相當。

　　規避空間碎片幾乎成為各種航天器、衛星和國際空間站的“規定動作”。國際空間站去年多次調整飛行軌道和高度，最頻繁時在3周內兩次調整軌道，躲避空間碎片。

　　為避免遭到空間碎片的“襲擊”，美國現有的航天飛機體積都較小，執行任務時飛行時間也大大減少，只有幾天至十幾天。即使這樣，它們也曾多次因為躲避太空垃圾殘片而改變了飛行姿態。

　　【“自我繁殖”的垃圾】

　　一旦遭太空垃圾撞擊報廢，航天器就變成新的太空垃圾。這種“自我繁殖”的特點嚴重污染地球同步衛星軌道。

　　俄羅斯聯邦航天署署長弗拉基米爾·波波夫金介紹，目前地球同步軌道的太空垃圾污染非常嚴重。地球同步衛星軌道距地面約3.6萬公里，在軌衛星相對于地面是靜止的，通常屬于通信衛星。鑒于現代衛星的功能復雜而高度集成，損失任何一顆衛星都會帶來巨大問題。

　　在軌航天器與太空垃圾相撞的可能性正在增加。此前，航天器與1厘米見方的太空垃圾相撞的頻率約為5年一次，現已提高到每1年半至2年一次。波波金夫警告，如果不解決太空垃圾問題，人類可能在未來20年內失去地球同步衛星軌道。

　　距地球2000公里的近地軌道情況也不容樂觀。即使不再發射任何航天器，現有航天器老化、報廢和毀壞也會導致太空垃圾“自我繁殖”。

　　美國國家航空航天局顧問唐納德·凱斯勒早就提出著名的“凱斯勒癥候群”概念。設想有一天近地軌道上的垃圾實在太多了，以至于人造衛星和航天器經常被撞擊，由此產生更多的太空垃圾。最后，發射新的太空器都幾近不可能，因為一發射上去就會被撞壞。

　　【技術解決剛起步】

　　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。

　　瑞士航天中心開展的清除太空垃圾計劃希望通過技術手段“回收”太空垃圾，正在研發一種超快仿生手臂。按照該計劃，把這種特制的機械手臂安裝在衛星上，捕捉并回收航天器碎片，最后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秒內抓住各種不規則形狀的拋擲物。

　　這種太空垃圾清掃衛星預計需要3至5年時間達到實用水平，首顆衛星的研發及發射費用共計約1000萬瑞士法郎(約合1092萬美元)。

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

　　【“太空交規”有必要】

　　要真正解決太空垃圾難題，不僅要求助于技術手段，還需要國際社會協同合作，制定統一太空“交規”。中國政協委員、航天專家葉培建院士認為，除了進行碎片防護、防止太空垃圾導致的碰撞，還應協同各國進行軌道位置的合理有效分配。

　　他說，隨著空間飛行器的增多，軌道位置的分配問題日漸受人關注。一個空間的軌道位置，尤其是地球同步衛星軌道，其實非常有限，需要“國際上進行合作”按需求和可能優化，有必要考慮如何用好當前看來“不太好的軌道位置”，開源節流。

　　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，有能力離軌即離開有用軌道，到沒用的地方去；對已編號的全部碎片，要進行全程跟蹤，目的是讓航天飛機、空間站、衛星對較大碎片進行避讓；在飛行器設計的時候，應考慮如何針對小碎片碰撞進行有效防護等問題。

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