太空垃圾多到引发密恐症, 科学家们研发"太空吸尘器”吸垃圾

你们能猜出这张图是什么吗？可能还没猜出来，密集恐惧症就犯了。没错，这是我们的地球，那些勾起你密恐症的小白点正式太空垃圾！如图所示，它们已经将地球密密麻麻的包裹住了。

地球上垃圾成山，这可以理解，可是太空上又没有那么多人，垃圾是咋产生的呢？Techpunk 君通过查找资料，大概找到了以下四个太空垃圾的来源。

（1） 航天发射活动中抛弃的多余负重

简单点说就是航天器发射过程中，有用的部分，比如火箭最终进入太空绕轨飞行去了，但是那些帮助它上天的东西，比如火箭第一级、助推器、载人火箭的逃逸塔和整流罩，都会落回地球。而火箭的第二级、上面级等残骸和未烧完的燃料都将进入轨道，在发射的短短 10 分钟后就将变成太空垃圾。多余的负重就是这些被抛弃不要的东西，真是同箭不同命啊。

（2）寿终正寝的卫星们

跟人一样，卫星也不能长生不老，最长的通讯卫星也不过 10-15 年寿命，之后就会报废掉，但是又不能回收，所以只能成为太空垃圾一员了。由于燃料也用完了，这些卫星失去控制，成了横冲直撞的太空垃圾。

（3）太空垃圾碰撞出的新太空垃圾

听起来好像星球大战一样，没错，太空垃圾之间相处并不和谐，互相干仗是常有的事。比如那些失控了的报废卫星就会时不时撞击一下其它的太空垃圾，这一撞就又产生了新垃圾。据说，新太空垃圾的产生的速度可能比几何级数增长更加夸张。正如《愚公移山》所讲，虽我之死，有子存焉；子又生孙，孙又生子；子又有子，子又有孙；子子孙孙无穷匮也。

这就有个例子，2009 年 2 月 10 日，铱星系统第 33 星和俄罗斯 Cosmos 2251 两颗卫星发生了碰撞，在短短几个月之内，两颗卫星碰撞产生的垃圾几乎覆盖了它们曾经所在的轨道，并且这些垃圾还有不断碰撞的可能，听起来是不是有点玄幻。

（4）可怕的导弹反卫星实验

用导弹攻击卫星也是产生太空垃圾的一个重要原因。由于导弹会有目的性地在一个位置爆破，产生的影响要远远超过卫星的碰撞。目前只有苏联、美国和中国进行过导弹反卫星实验，每次实验都是太空垃圾研究专家们的一场噩梦。

说到这，你已经知道太空垃圾哪来的了吧。地球上的垃圾危害不胜枚举，那这些都跑天上去的垃圾危害肯定不会小的。

目前估计，绕地飞行的直径小于 1 厘米的垃圾有 1.7 亿个，1-10 厘米直径大小的垃圾则有 67 万个，更大直径的垃圾有 2.9 万个。

但这才哪到哪啊，要知道这些疯了的太空垃圾总是在干仗，增长速度极快，一生十，十生百，还在不断繁衍生息着。

绝大部分垃圾分布在低于 500 公里的近地轨道上，它们的飞行速度普遍在 7,000 米/秒以上，是狙击步枪子弹速度的 7 倍左右。一块 １０ 克重的太空垃圾撞上卫星，相当于两辆小汽车以 １００ 公里的时速迎面相撞——卫星在瞬间被打穿或击毁！试想，如果撞上的是载人宇宙飞船……

而且人类对太空垃圾的飞行轨道无法控制，只能粗略地预测。这些垃圾就像高速公路上那些无人驾驶，随意乱开的汽车一样，你不知道它什么时候刹车，什么时候变线。它们是宇宙交通事故最大的潜在“肇事者”，对于宇航员和飞行器来说都是巨大的威胁。

举例子来感受下这些太空垃圾的威力。2014 年 4 月，为了躲避一块"阿丽亚娜 5 型"火箭的残骸，美国国际空间站的飞行控制人员还被迫调整了空间站的飞行轨道。2016 年 4 月，一块极小的太空垃圾碎片击中了国际空间站上的 Cupola 对地观景台玻璃，造成了一个直径 7 毫米的裂纹。

有人可能要疑惑了，从图上来看，太空垃圾已经把地球团团围住了，那为什么地球上的人们会安然无恙没被疯狂的垃圾撞击呢？

这就要感谢我们的大气了。地球大气是人类最后一道屏障，它烧掉了 99% 以上的星际尘埃、陨石和太空垃圾，保护了地球上亿万计生命的安全。所以，迄今为止，地球上还从未发生过因太空垃圾坠落地球而直接伤人的事件。

但是，一些分布在更高轨道的太空垃圾基本上就很难被销毁了。特别对于处在地球上空 35,786 公里高的地球静止轨道，这里聚集了人类几乎所有的通讯卫星，它们也产生了很多卫星垃圾。由于这个高度实在太高，完全没有空气阻力的影响，这些太空垃圾一旦产生，恐怕千万年后都不会消失。

而这条轨道又是唯一且最宝贵的轨道，因为只有它同时满足了在赤道上空（0度轨道倾角）和 35,786 公里的轨道高度两个条件，能满足与地球自转相同的 24 小时轨道周期，实现同步/相对静止。

这样看来，这条轨道是不可替代的稀缺的轨道资源。因此全世界都在抢发这个轨道上的通讯卫星以占住资源（国际原则是先发先占），但这条轨道目前已经深受太空垃圾的影响。

太空垃圾也严重影响了国际空间站的运行，在其运行的 20 年时间里，舱体已经被太空垃圾撞出了很多伤痕。所以，为了规避太空垃圾的伤害，科学家们也是绞尽了脑汁。

科学家们每时每刻都要对太空垃圾进行严密监视，目前监测太空垃圾最大的信息库来自美国的洲际导弹防御系统雷达网。

这些相控阵雷达可不容小觑，它们动辄就有足球场那么大。以前主要是在冷战时期用它们来监视和防御来自苏联、古巴的弹道导弹。现在科学家们用它们来监控太空中的各种垃圾和卫星。

仅用雷达监控还远远不够，由于太空垃圾形式越发不乐观，科学家们又研发出一种新型传感器简称太空碎片传感器（SDS），这个传感器监视的是太空垃圾中较小的，难以追踪到的，并且可以监视它们所造成的任何撞击。目前传感器已被牢牢地安装在国际空间站的外部。

日本东京理化学研究所的研究人员在 2015 年提出，在国际空间站装配激光系统，能将 100 公里距离内直径不足 1 厘米的太空垃圾击落。激光装置发射强大脉冲将太空垃圾击落至地球大气层，最终燃烧殆尽。

今年早些时候，NASA 宣布他们正在研发一款“太空吸尘器”，名为袖珍飞行器 Brane Craft，它是一个扁平、易操作的飞行器，长约 1 米，如同一大块装有推进器的保鲜膜，可以将太空垃圾包裹住，并把它拉进大气层中燃烧，直至同归于尽。

Brane Craft 抵达近地轨道后，就可以被单独派去执行清扫太空碎片的任务。一旦捕捉到了这些移动速度比子弹还要快的太空碎片，Brane Craft 就会完全包裹住该碎片，并把它拉进大气，在距地球表面 250 公里左右的大气层中燃烧，直至同归于尽。

除了这些高科技手段，科学家还有更厉害的招数对付太空垃圾，那就是手动清除!

1984 年年初的航天飞机 STS-41-B 任务中，因为火箭的上面级没有正常工作，美国西联汇款公司（Western Union）的 Westar 6 和另一颗印尼订购卫星入轨失败，成为太空垃圾。

而在随后 11 月的的 STS-51-A 任务中时，航天飞机在返回地球之前，飞到这两颗卫星附近，由宇航员使用载人机动系统飞到它们附近将它们抓住，最后装入航天飞机送回地球。

STS-51-A任务的宇航员Dale Gardner抓住了Westar 6卫星

后来 Westar 6 在检修后卖给香港亚洲卫星控股公司，成为大名鼎鼎的亚洲一号卫星，由长征三号火箭发射，这也是我国火箭第一次进行国际商业航天发射。这就是最典型的变废为宝了。

由此看来，科学家们已经给太空垃圾布下了天罗地网。但消除数量如此庞大的太空垃圾可不是一个小工程，科学家们还需要加把劲儿才行啊。