清除太空垃圾

夏斌

太空垃圾，又可稱為軌道碎片，特指宇宙空間中除正在工作著的航天器以外的人造物體。它的來源非常廣泛，如“退休”的衛(wèi)星，報廢的火箭助推器，宇航員留下的航天服、工具鏟、老虎鉗、相機、牙刷，航天器漏出的液體，以及航天器碰撞過程中產生的碎片，等等。

目前，地球軌道中飄浮著難以計數的太空垃圾。可觀測到的最大碎片相當于一輛公共汽車，最小碎片與壘球相當。科學家指出，一塊阿司匹林藥片大小的碎片就能把人造衛(wèi)星撞壞，一個棒球大小的垃圾則可能直接撞碎航天器。

世界各國發(fā)射了6 500多艘航天器，廢棄衛(wèi)星有5 000多顆，它們隨時有可能墜入地球。

更嚴重的是，環(huán)繞地球軌道的碎片數量，以每年2%～5%的速度在遞增。按照這個速度計算，如果不加以清理，那么近地軌道在大約300年后就可能被垃圾填滿。

各國、各地區(qū)在積極尋找解決辦法

太空垃圾隱患巨大，各國、各地區(qū)的科研機構都在積極嘗試破解。

目前，國際空間站專門加設防護層以應對小碎片。歐洲航天局規(guī)定，衛(wèi)星應作鈍化處理，即衛(wèi)星被撞后也不會發(fā)生爆炸，從而避免更多的碎片產生。

美國曾啟用九個陸基雷達陣組成“太空籬笆”，監(jiān)視太空垃圾。目前，這一系統(tǒng)正在升級。有報道稱，“太空籬笆”能追蹤超過20萬個直徑大于兩厘米的太空垃圾。

瑞士航天中心正在研發(fā)一種超快仿生手臂，將其安裝在“清潔空間一號”衛(wèi)星上，捕捉并回收太空垃圾。這個機械手臂的特點是“超快”———能在0.05秒內抓住各種不規(guī)則形狀的物體。

日本理化學研究所的科學家們則提議為國際空間站安裝一個激光系統(tǒng)，用于“射殺”太空垃圾。這個激光系統(tǒng)可利用空間站上的望遠鏡，搜尋和鎖定約100千米外的太空垃圾，而后發(fā)射激光。強大的激光脈沖能夠將太空垃圾推入地球大氣層，最后迫使其在大氣層中燃燒殆盡。

更具環(huán)保意義的嘗試則是“二維宇宙飛船”。這種航天器使用特殊的二維薄膜材料制成，可以包裹住太空垃圾并使其離開軌道。據美國宇航局介紹，“二維宇宙飛船”面積為一平方米、重量約為35克，發(fā)射成本大為減少。

我國政府也注重從源頭上減少太空垃圾的產生。我國的航天科研人員已對在役長征系列運載火箭實施了末級鈍化處理，并多次對廢棄衛(wèi)星實施了離軌處置。

要發(fā)展技術手段，還需制定太空“交規(guī)”

事實上，要真正解決太空垃圾難題，不僅要借助于技術手段，還需要國際社會協同合作，制定統(tǒng)一太空“交通規(guī)則”。

我國航天專家葉培健認為，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。

“隨著空間飛行器的增多，軌道位置的分配問題日漸受到人們的關注。一個空間的軌道位置，尤其是地球同步衛(wèi)星軌道，其實非常有限，需要國際上進行合作，按需求和可能予以優(yōu)化。”葉培健呼吁。他認為，還有必要考慮用好當前看來“不太好的軌道位置”，做到開源節(jié)流。

在這方面，目前國際組織初步制定了幾項規(guī)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；對已編號的全部碎片，要進行全程跟蹤，使航天飛機、空間站、衛(wèi)星對較大碎片進行避讓；在設計飛行器的時候，應考慮如何針對小碎片碰撞進行有效防護；等等。endprint