據國外媒體(ti) 報道，盡管有很好的技術演示，但對於(yu) 日益嚴(yan) 峻的軌道垃圾處理問題，並沒有一個(ge) 萬(wan) 能的解決(jue) 方案。一場太空時代的“共同悲劇”就在我們(men) 的眼皮之下悄然發生，或者確切地講，就在我們(men) 的頭頂之上正在進行著，然而研究人員對於(yu) 如何阻止它，還沒有達成共識。半個(ge) 多世紀以來，人類向近地軌道拋擲物體(ti) 的數量越來越多，近地軌道現已變成一個(ge) 以地球為(wei) 中心的太空垃圾場，在這個(ge) 日益擁擠的太空領域，各國對太空發射的限製條件很低，多數國家的態度一直保持寬容——在近地軌道上，似乎總是有空間可以發射航天器。

　　在經曆幾十年的航天領域高速發展之後，近地軌道殘留了許多廢棄的火箭推進器，太空中漂浮著螺栓和油漆碎片，固體(ti) 火箭發動機殘骸，報廢或即將報廢的人造衛星，以及反衛星測試散落的碎片，所以這些都可能對正在運行的航天器構成威脅，最近該現象會(hui) 惡性循環，導致近地軌道變得過於(yu) 擁擠，航天器存在更大的安全危機。

　　不斷發射人造衛星，碰撞風險日益增大 

　　當前近地軌道可能變得更加糟糕，因為(wei) 數以千計的人造衛星即將升空，例如：SpaceX公司的“星鏈”，它將構建一個(ge) 寬帶互聯網係統，“星鏈”僅(jin) 是眾(zhong) 多類似項目中的一個(ge) ，另一個(ge) 名為(wei) “OneWeb”的大型星座項目現在部署之中，亞(ya) 馬遜公司的“柯伊伯項目”正在尋求不久的將來創建一個(ge) 由3200顆人造衛星組建的巨型衛星群。

　　伴隨著人造衛星群數量逐漸增多，軌道航天器也變得越來越險象環生，例如：國際空間站定期調整運行軌道，從(cong) 而避開潛在的危險碎片，更糟糕的是，近地軌道全麵碰撞威脅日益增大，產(chan) 生越來越多的危險太空垃圾，2009年2月，一顆報廢的俄羅斯宇宙衛星與(yu) 一艘商業(ye) 銥衛星相撞，產(chan) 生大量碎片。

　　尋找方法清除至少一部分太空垃圾，應該是全球優(you) 先考慮的事情。上世紀70年代末，科學家就預言可能出現的場景——隨著太空垃圾的密度增大，級聯、自維持失控產(chan) 生的碎片碰撞將不斷循環發生，最終可能使低地球軌道變得太危險，無法維持大多數空間活動。

　　現在科學界已達成共識，太空碎片環境已達到一個(ge) “臨(lin) 界點”即使停止所有航天器發射，碎片也會(hui) 繼續增加，但是隻有銥衛星類型的碰撞事件才能引起所有人的關(guan) 注，而事實是此類碰撞事件已成為(wei) 在所難免的事情。

　　至於(yu) 凱斯勒綜合症，該現象已悄然開始了，目前近地軌道碰撞事件隨時都可能發生，但不是大規模碰撞事件。

　　關(guan) 於(yu) 潛在太空垃圾碰撞事件的各種猜測，促使科學家提出許多種太空碎片清理方法，例如：太空網、激光爆炸、太空魚叉、巨大泡沫球、太空繩索、太陽帆、以及收集太空垃圾的機械手臂和觸手，這些方法均被提出作為(wei) 清除軌道垃圾的解決(jue) 方案。

　　為(wei) 了應對這種令人擔憂的狀況，一個(ge) 新加入的項目是剛剛啟動的“太空清潔工演示周期結束服務（ELSA-d）”，這是日本一家衛星服務公司“太空清潔工（Astroscale）”開發的兩(liang) 顆衛星任務，它包括一顆旨在安全移除軌道碎片的“服務”衛星和一顆“客戶”衛星。該項目旨在展示一種能捕捉穩定甚至是翻滾物體(ti) 的磁性係統，無論是用於(yu) 處置，還是在軌道上維護，在經過多階段測試之後，服務衛星和客戶衛星都將一起脫離軌道，在墜入地球大氣層的過程中解體(ti) 。

　　目前，ELSA-d衛星正在地球軌道上運行，該任務於(yu) 3月22日通過俄羅斯“聯盟號”火箭發射升空，並將許多其他人造衛星搭載進入太空。太空清潔工公司創始人兼首席執行官Nobu Okada表示，ELSA-d衛星將證明其清除太空碎片的能力，並推動監管方麵的發展，推進報廢和活躍碎片清除服務的商業(ye) 應用，這次發射是朝著“造福子孫後代的太空安全和可持續發展”邁出的重要一步。

　　雖然ELSA-d衛星和其他技術是清理太空碎片的積極進展，但它們(men) 並不是“萬(wan) 靈藥”，盡管一些太空垃圾清除項目取得了成功，但僅(jin) 靠這些任務仍無法完全解決(jue) 當前近地軌道的動態困境，而且太空垃圾的增長擴散勢頭基本上有增無減。

　　有通用萬(wan) 能的太空垃圾解決(jue) 方案嗎？ 

　　CelesTrak是一種跟蹤近地軌道天體(ti) 的專(zhuan) 業(ye) 分析機構，該機構科學家表示：“從(cong) 我們(men) 的角度來看，處理太空碎片的最好辦法並不是如何清除它，該問題就像任何環境整治一樣，預防汙染比以後清理汙染更重要，也容易得多，這可以避免日後投入資金解決(jue) ，也就是說當完成一些太空任務後，不要將太空碎片殘留在近地軌道上。”

　　對於(yu) 太空垃圾的問題，根本沒有“一刀切的解決(jue) 方案”，移除巨大的火箭殘骸與(yu) 移除同等質量的更小物體(ti) 是截然不同的任務，後者軌道運動範圍較大。與(yu) 此同時，像SpaceX等公司的創新方案正在大幅降低發射成本，為(wei) 更多衛星進入近地軌道打開閘門，在近地軌道上，一些人造衛星不可避免地出現故障，無法回收，最終成為(wei) 漂浮的太空碎片，並對正在運行的人造衛星構成威脅，除非它們(men) 被類似ELSA-d衛星的太空碎片解決(jue) 方案清理，現在許多操作人員開始明白，繼續躲避越來越多的太空碎片有多麽(me) 困難和複雜。

　　太空垃圾包括各種漂浮物體(ti) ，從(cong) 納米等級的殘骸碎片，到整個(ge) 航天器，例如：歐洲航天局的環境衛星，它有雙層巴士大小，是所有太空垃圾清除名單上最常見的。還有一些具有固定重量的物體(ti) ，例如：金屬塊、像紙一樣薄的隔熱層，它們(men) 會(hui) 對航天器造成不同類型的損害，可能需要不同的方案進行清除，但是一個(ge) “通用萬(wan) 能”的方法是不可能做到的。

　　最大的太空垃圾風險是1-10厘米大小的碎片，它們(men) 的數量遠遠超過報廢的宇宙飛船，而且發生碰撞的可能性也很大，雖然這種尺寸大小的太空碎片可能不會(hui) 造成航天器災難性破裂，但發生碰撞肯定會(hui) 造成人造衛星等航天器損壞，並產(chan) 生新的、更多的太空碎片顆粒。

　　科學家們(men) 現在將注意力轉向了巨型衛星群，他們(men) 擔心這些衛星在近地軌道環境中的影響，因為(wei) 這裏已經很擁擠了，軌道動力學是不可預測的，隨著越來越多的人造衛星發射升空，希望能看到這些人造衛星運營商發布他們(men) 長期的碰撞預測模型。

　　毫無疑問，主動清除軌道碎片在技術上具有挑戰性，令人擔憂、也是最大的問題是，任何能夠清除現有太空碎片的成功技術，都可以作為(wei) 反衛星武器，這是另一件棘手的事情，需要外交和談判，最重要的是需要國際層麵的信任。

　　近地軌道是一個(ge) 生態係統，人類必須要保護環境！ 

　　事實上，近年來人類與(yu) 近地軌道的航天器密切接觸、進行維修以及破壞，已引起軍(jun) 事家的極大興(xing) 趣，這些快速發展的技術有潛力用於(yu) 和平的太空活動或者太空戰爭(zheng) ，考慮到這些技術能力的雙麵性，人們(men) 事先不可能確切知道它們(men) 在某一天會(hui) 被如何使用。

　　目前，太空碎片清除的商業(ye) 案例並不能賺錢，與(yu) 其說是一個(ge) 真正的市場，還不如說是一個(ge) “幻燈片演示”。們(men) 希望政府能幫助企業(ye) 創建一個(ge) 從(cong) 事解決(jue) 太空垃圾問題的市場，為(wei) 了實現該目標，正在進行太空探索的國家必須一致認可，近地軌道是一種像陸地、大氣層和海洋一樣的生態係統，它不是無限的，所以我們(men) 需要保護環境。

　　太空可持續性發展指標類似於(yu) 碳足跡，我們(men) 可以稱其為(wei) “太空交通”足跡，我們(men) 需要一種方法來量化“太空軌道公路”在什麽(me) 時候會(hui) 出現交通飽和、無法使用的情況，然後進行資源合理分配，並討論非自願太空垃圾清理的問題，或許會(hui) 對那些占用軌道空間的死亡資產(chan) 的主權所有者處以罰款，這無疑會(hui) 創造一個(ge) 太空垃圾移除技術蓬勃發展的市場。

　　目前，我們(men) 還需要一個(ge) 太空垃圾分類方案，有了這樣的分類，將有助於(yu) 分析需要哪些類型的技術來消除太空垃圾的不同衍生。從(cong) 整體(ti) 而言，這是一個(ge) 簡單的數字遊戲：航天器發射數量遠超出它們(men) 返回地球的數量，按此速率發展，這不是一個(ge) 很好的能量平衡。

　　部分國家的政策製定者對太空垃圾解決(jue) 問題的反應仍然遲緩，畢竟盡管像2009年銥衛星碰撞這樣的事件產(chan) 生了大量的太空碎片，它就目前而言此類現象仍然非常罕見。衛星碰撞事件就像泰坦尼克號上的乘客感覺到即將撞擊冰川，但甲板上仍有樂(le) 隊在演奏，太空垃圾是一個(ge) 人們(men) 能意識到風險卻存有僥(jiao) 幸心理的問題，就危險的太空碎片而言，其發展態勢在朝著對人類產(chan) 生威脅的方向發展，因為(wei) 我們(men) 沒有改變人類的行為(wei) ，未來太空垃圾帶來的威脅將越來越大。（葉傾(qing) 城）

歡迎掃碼入群！

深圳科普將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的活動和科普好物！