廢棄航天器的回歸之旅

現(xiàn)在，人類航天活動制造的太空垃圾，大的包括廢棄衛(wèi)星、燃料艙及部件，小的有發(fā)動機點火時產(chǎn)生的碎屑，已達3000噸。其中對人類有威脅的碎片超過了4000萬枚，尺寸大于10厘米的碎片約有1.3萬枚，而且太空垃圾還在增加。據(jù)媒體報道，地面可追蹤的垃圾碎片，已由去年的約1.4萬枚，增加到現(xiàn)在的約1.5萬枚。

研究表明，像“和平”號空間站那樣大小的航天器，被1厘米左右碎片擊中的可能性為1％。而正在建設(shè)中的“國際空間站”，乃人類歷史上最大的空間實驗室。它飄浮在350千米處的衛(wèi)星軌道上，遭1厘米太空碎片碰撞的幾率為6，5％。跟蹤國際空間站的俄羅斯科學(xué)家說，“國際空間站”自建造以來，已發(fā)生6起給太空碎片“讓道”的事例。美國一個評估太空風(fēng)險的組織認(rèn)為，影響國際空間站正常運行的因素很多，其中威脅最大的是太空垃圾。今后10年中，國際空間站遭太空垃圾撞擊的幾率約55％，造成災(zāi)難性后果的幾率也有9％。因為，即使藥片大小的碎片撞擊到航天器上，也會將其穿個小洞。由此可見，國際社會對太空垃圾的擔(dān)憂，并非杞人憂天。另外還有100多個報廢核裝置，里面存放有1000千克的放射性物質(zhì)，仍然在環(huán)地球軌道上運行，它們會不會被太空碎片撞擊?是否引起泄露?都是我們需要認(rèn)真關(guān)注解決的課題。

在人類尚未找出切實可行的辦法，來清除太空垃圾之前，這些飄浮在100～2000千米太空，以10千米／秒左右的速度，環(huán)繞地球運行的垃圾碎片，猶如一把懸在人類頭上的“達摩克利斯”利劍。

高空驚魂

2007年3月27日子夜，智利國家航空公司一架載有270名乘客的空中客車，正在11千米高空，以800千米／小時的速度飛往新西蘭。突然，一團耀眼的火球劃破長空，呼嘯著向客機沖來。幸運的是，這團火球與飛機擦身而過，在時間上錯位了20秒。這場突如其來的高空驚魂，將機組人員和乘客嚇出一身冷汗。

當(dāng)驚魂稍定的飛行員用顫抖的聲音報告這一經(jīng)過時，很快，新西蘭空中交通管制員已經(jīng)認(rèn)定．這火球是一顆報廢的俄羅斯通訊衛(wèi)星。因為在3月16日，新西蘭航空公司已向有關(guān)航空公司發(fā)出了俄方通報，告知有一顆俄羅斯衛(wèi)星，將在3月28日中午前后重返大氣層，屆時會穿過該地區(qū)上空并墜落大海。不知什么原因，衛(wèi)星提前了12個小時闖進了大氣層，所以險些與這架智利客機迎頭相撞。新西蘭航空公司的記錄表明，無論是俄羅斯政府，還是其他國家，其關(guān)于衛(wèi)星重返大氣層的公告都相當(dāng)準(zhǔn)確，這次實屬例外。

同樣驚險的一幕，在波蘭的沃羅姆扎市也發(fā)生過。當(dāng)時，當(dāng)一塊長50厘米、直徑約18厘米的衛(wèi)星碎片突然從天而降，重重砸在沃羅姆扎市的一輛小汽車上，周圍的市民被這驚險場面和巨大響聲所震撼。幸好車內(nèi)無人，沒有人員傷亡。當(dāng)時，有人懷疑這枚太空垃圾是俄羅斯“宇宙—2405”號衛(wèi)星碎片。可是，該衛(wèi)星當(dāng)時并未經(jīng)過沃羅姆扎市上空。

失控墜落風(fēng)險大

顯然，廢棄衛(wèi)星失控，墜落大氣層時風(fēng)險很大。如1978年，前蘇聯(lián)核動力衛(wèi)星“宇宙－954”與地面失去聯(lián)系后，殘骸掉進加拿大北部地區(qū)，造成核物質(zhì)大面積擴散和環(huán)境污染，引起了加拿大政府的嚴(yán)重抗議。對此，莫斯科當(dāng)局向加拿大支付了600萬美元的賠償金。1979年，重36噸、有3個房間大的美制“天空實驗室”，在435公里處的環(huán)地球軌道上工作6年多以后，突然發(fā)生故障無法恢復(fù)工作，美國航天局不得不任其墜落。這一新聞披露后，世人提心吊膽。幸好，“天空實驗室”墜落后遭大氣層“肢解”，僅有小部分碎片落入澳大利西南大陸。1991年，前蘇聯(lián)“禮炮”號空間站回歸時，也有部分碎片闖進阿根廷境內(nèi)的無人區(qū)，幸未引起外交糾紛。

令人稍感寬慰的是，迄今為止，還未發(fā)生衛(wèi)星碎片砸死人的事件，砸傷人的事件也屈指可數(shù)。1987年，一位瑞典老人在森林中伐木時，被一塊衛(wèi)星碎片擊傷手臂。1997年，一塊來自太空的人造碎片，擦傷了一名美國婦女的肩膀。

讓廢棄航天器有序回歸

由于不確定性因素太多，即使讓廢棄航天器有序回歸，讓殘骸墜落預(yù)定海域，有時也很懸。但是，這總比它們在太空亂闖，或失控墜入大氣層的風(fēng)險要小得多。有關(guān)國家權(quán)衡利弊之后，通常選擇南太平洋這片遼闊海域，當(dāng)作廢棄航天器有序回歸地球后的墓地。畢竟那里只有遼闊的海域，發(fā)生意外的幾率相對很小。

將報廢航天器推進大氣層銷毀的案例中，最令全世界牽腸掛肚的，當(dāng)數(shù)“和平”號空間站的回歸之旅。那是2001年3月23日，當(dāng)重137噸，長13.13米、直徑約4.2米的“和平”號空間站，結(jié)束了15年輝煌的太空探索使命后，從300公里高的軌道上，以7.9千米／秒的速度切入大氣層時，全世界都捏著一把汗。在南太平洋島國——斐濟現(xiàn)場觀察的記者報道說，當(dāng)燃燒的“和平”號空間站，拖著金色的長尾巴撕開天幕時，光彩奪目的殘骸碎片像禮花一樣散開。其中5塊共20噸重的殘骸，重重濺落在南太平洋海面，并將海底當(dāng)作它最后的歸宿。這時，國際社會才松了一口氣，畢竟這個重137噸的龐然大物是從天而降，從中國、日本等國家和地區(qū)的頭頂上俯沖下來的。雖然，在此之前科學(xué)家們經(jīng)過了精確計算、全天候跟蹤，可是出現(xiàn)意外的幾率仍有千分之一。

2002年12月，由俄羅斯發(fā)射的歐洲大型通信衛(wèi)星“Astrak”進入地球軌道后，因遭遇強輻射而嚴(yán)重損壞。專家們確定該衛(wèi)星無法挽救后，科學(xué)家對其實施了“安樂死”，讓它重返地球，殘骸順利墜落在南太平洋海域。

2000年6月4日，環(huán)繞地球飛行了5萬多圈的美國“康普頓”伽馬射線望遠鏡，結(jié)束了長達9年的太空探測使命后，在美國宇航局指揮下，點燃了“自殺”火箭，并從590千米的太空軌道上降落。“康普頓”望遠鏡進入大氣層后，分解成很多金屬碎片，除部分燒毀外，有6噸多碎片濺落到南太平洋預(yù)定海域。

任重而道遠

顯然，太空垃圾對人類航天活動的威脅越來越大。因為太空垃圾越多，與人造航天器碰撞的幾率越大，產(chǎn)生的新碎片就越多。據(jù)報道，某法國電子偵察衛(wèi)星就是在一塊火箭殘骸的襲擊下，分裂成許多碎片的。美國的航天飛機，幾乎每架都受過小碎片撞擊，個個身上斑痕累累，航天飛機上的舷窗，也因此更換了近百塊。遺憾的是，憑人類現(xiàn)有的科技水平和經(jīng)濟能力，尚不能有效清除這些太空垃圾。盡管也有科學(xué)家提出，用“激光掃帚”等技術(shù)手段清除太空垃圾，但是，實現(xiàn)起來可絕不容易。清除太空垃圾的工作，任重而道遠。