除了政治、軍事因素之外,現代航天的最大威脅之一就是太空垃圾。人類已經把衛星、火箭、載人飛船、空間站以及動物等送上了太空,而且這類發射物質的總量還在以大約每年5%的速度增長。
這樣看來我們似乎注定會遇到一個麻煩:據估計目前有5.500噸的太空垃圾漂浮在地球軌道上,而且情況正在變得越來越糟:我們的太空活動日趨頻繁,產生的太空垃圾也越來越多。這些以超高速運動的物體會對宇航員和航天器造成危險。而且,太空垃圾還會中斷衛星通信,甚至可能阻斷衛星電視信號——半夜爬起來看世界杯卻沒信號會是什么感覺?
以“氣”翩“動”
幸運的是,科學家們有辦法精確地追蹤到太空垃圾,在它們接近地球軌道上的航天器之前發出警報。最近,英國科學家還提出了一種能讓太空垃圾脫離軌道的新方法。這就是“立方帆”,它是經過改造的太陽帆(一種使用陽光來推進航天器的系統),可以把失靈衛星和火箭等帶回地球。
立方帆其實是一顆微型衛星,重3千克,尺寸10cm×10cm×30cm,內部安裝著一張折疊起來的聚合膜。進入太空后,這張膜就會張開。一旦有需要,地面人員會向立方帆發射信號,指示“它”使用自身的動力來靠近太空垃圾。一旦和太空垃圾“對接”,它就會張開帆。盡管地球軌道上的空氣分子密度極低,但是也足以能讓立方帆緩緩減速,從而使得“附”在其上的太空垃圾脫離軌道。在太空中,減速會使得衛星系統的能量降低,導致軌道高度的降低,軌道高度越低,大氣密度就越高。減速更嚴重,如此循環,最終使得衛星能更快地墜入大氣層并且燒毀。
廉價的“主動”攻擊者
保護我們的地球和環境是可持續發展的關鍵。為此應運而生的立方帆是一種新型、廉價的航天飛行器,根據測算,立方帆項目的總投資不會超過100萬歐元,同時,它也首次向世人展示了以“四兩撥千斤”的方式來處理太空垃圾的方法。
雖然這一系統目前是被用做清除太空垃圾的一種“自毀”方式,但它同樣也可以對軌道上的航天器實施主動打擊。就像許多空間技術一樣,這一看似科幻的概念極具軍事前景。美國和中國都已經證明了各自有能力從地面發射導彈來“擊落”衛星,現在,反衛星武器系統還可以派出由地面控制的立方帆進入軌道,尋找目標,然后“貼附”到目標上并最終干凈利落地摧毀敵方衛星。(文章代碼:100922)