
有超过20,000个已知和跟踪的太空碎片围绕地球运行,每一个都以每小时15,000英里(24,000公里)的速度运行。它们对未来的太空任务构成了风险,而没有人费心去清理它们。为什么?因为太难了。
在20世纪60年代早期,美国军方想要设计一种新的与全球军队沟通的方式。如果敌人切断了海底电缆,他们只能依靠电离层反射的无线电信号,这是一个不可靠的方法。冷战时期的解决方案?一个名为“西福特计划”(Project West Ford)的项目计划向太空发射4.8亿条微小的铜针,为地球提供一个人工电离层和一个可靠的通信方式。
然而,在第一批成功发射后,该项目被取消了。原因之一是通讯卫星的加速发展。另一个原因是,每个人都意识到向太空发送无数随机垃圾可能是个坏主意。
PLAY SOUND自那以后,太空垃圾的数量只增不减。根据美国国家航空航天局的数据,在地球轨道上,超过4英寸(10厘米)的物体超过23000个,超过0.4英寸(1厘米)的物体超过50万个,小于0.4英寸(1厘米)的物体可能超过1亿个。那里有各种各样的东西:报废的宇宙飞船、用过的火箭助推器、在太空任务中丢失的齿轮(包括手套、照相机、毯子、扳手,牙刷)、随机损坏的齿轮、油漆斑点、金属碎片、冰冻的推进剂,以及许多螺钉和螺栓。
太空变得凌乱不堪,这让生命变得危险。
1996年4月24日,美国弹道导弹防御组织(U.S. Ballistic Missile Defense Organization)使用“德尔塔”(Delta II)火箭将一颗红外监测卫星送入轨道。大约一年后,俄克拉荷马州塔尔萨市的洛蒂·威廉姆斯(Lottie Williams)在一个公园里忙着自己的事情,突然被一块6英寸(15厘米)长的玻璃纤维和铝片击中肩部。几分钟后,德尔塔2号火箭的第二级的更多碎片在几百英里外坠毁。
威廉姆斯成为第一个(也是迄今为止唯一的)被坠落的太空垃圾击中的人。但估计每年有 100 吨太空垃圾到达地球表面(尽管其中大部分落入海洋并且不会对人类构成威胁)。
2007年,中国测试了反卫星技术,向一颗气象卫星发射了一颗巨大的超高速弹头。测试成功了,并在轨道上产生了3000多块跟踪垃圾。2009年,一颗(功能正常的)铱星通讯卫星被一颗(功能不正常的)俄罗斯军事卫星“宇宙”(Kosmos)悄无声息地发射出去,这一事件引发了另一场2000个碎片物体的雪崩。
大约每年一次,国际空间站都要设法避开危险的垃圾,而宇航员则要安全地躲在联盟号太空舱里。众所周知,这架航天飞机的窗户、散热器和隔热瓦上都有小孔和陨石坑,这些都是由于撞击造成的,主要是油漆碎片。
尽管体积很小,但太空垃圾的惊人速度给了它们沉重的一击,给未来的太空任务带来了非常现实的风险。随着太空探索技术公司(SpaceX)、OneWeb和亚马逊(Amazon)等大型宽带互联网卫星的发射,许多人有理由担心“凯斯勒综合症”(Kessler syndrome)的到来,届时,足够多的碎片会引发足够多的碰撞,引发更多的碎片,级联到地球轨道成为一个不安全、不能使用的荒地。
不幸的是,私营企业和各国政府行动迟缓。大多数努力首先集中在减缓和避免产生空间垃圾。例如,火箭必须用尽所有的燃料和反应物,以最大限度地降低意外爆炸的风险。当卫星寿命结束时,它们要么脱离轨道,(希望)在大气层中燃烧,要么,如果它们足够高,将自己推入“墓地轨道”,离任何有用的东西都有几百英里远。
虽然这些减缓策略可能有助于控制太空垃圾的传播,但它们对清理太空中已经存在的东西没有任何作用。地球自身的大气层会做一些工作,因为它会拖住近地轨道上的任何东西,但取决于轨道,这个过程可能需要几个月到几十年的时间。
太空机构和私人公司已经提出了各种各样的清洁想法。特殊任务可以利用鱼叉和渔网等与人类文明一样古老的技术,将其他卫星推入大气层或推入墓地。其他的计划要求地面激光加热卫星的一侧,使其改变轨道,并被地球大气层捕获。
但是除了被戏称为“激光扫帚”的地面激光之外,所有的提议都要求发射新的卫星,从而使卫星清理成本高得令人不安。此外,任何“卫星清理”技术都会自动成为“将敌人的卫星从空中移除”的技术。这意味着任何提议都将很快进入国防、国际外交和太空军事化的混沌水域。
目前,我们最好的策略是利用地面和卫星观测站网络进行跟踪、监测和警告,然后祈祷好运。
(独家编译:科幻世界)
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