周軍
太空垃圾,是指人類在太空活動中產生的廢棄物及衍生物。太空垃圾相互碰撞,產生的碎片又將誘發更多的碰撞。如此連鎖反應,導致太空垃圾的數量急劇增加。
截至2020年,尺寸大于10厘米的太空垃圾數量已超3.4萬個,除此之外,還有數以萬計的微小碎片。太空垃圾的質量從幾克至幾噸不等,尺寸在幾毫米至數十米之間。有些太空垃圾個頭不大,但飛行速度極快,達到每秒6至7千米,對航天發射、在軌衛星和載人航天器構成很大的威脅。因此,科學家們一直在積極探索一系列應對太空垃圾的方法和手段。
隨著人類社會的發展,網的捕獲對象已從水中游弋的魚,逐步擴展到地面奔跑的動物、空中飛行的鳥等。到了現代,網捕應用得到進一步拓展,出現了諸如警用網槍、飛機攔阻網等產品。
科學家們受此啟發,構想了一種太空柔性飛網捕獲系統。具體設想為:執行捕獲任務時,發射一艘載有飛網捕獲系統的太空拖船,發現并接近太空垃圾后,選擇時機向捕獲目標發射一張由柔性繩索編織而成的大型飛網,將太空垃圾包裹起來,再通過收口機收緊網口完成捕獲,最后由太空拖船將其拖離。
與傳統機械臂爪等剛性捕獲方式相比,飛網的柔性可以有效減少捕獲過程中可能發生的碰撞,安全性能相對較高。飛網屬于一種稀疏結構,使用很少的材料就可覆蓋相當大的空間范圍。
當然,要真正實現飛網捕獲系統的應用還面臨一些技術難題。主要是飛網的材料性能要求高,這樣才能滿足捕獲任務和空間環境的需求。
相信在不久的將來,人類一定能將飛網應用拓展至太空,清除太空垃圾。