北莫寒 編
太空中的大件垃圾是失效衛(wèi)星
迄今為止,世界各國累計(jì)發(fā)射了超過數(shù)千顆衛(wèi)星。一顆衛(wèi)星如果在“壽終正寢”后仍沿軌道飛行,就存在和新衛(wèi)星相撞的危險(xiǎn)屬于太空垃圾。如果發(fā)生這樣.的事件,將會(huì)造成外太空災(zāi)難,好菜塢大片《地心引力》曾經(jīng)描繪過太空垃圾可能造成
的最糟糕情形。
因此,國際條約規(guī)定,軌道高度在2000千米以下的衛(wèi)星須在結(jié)束使命25年內(nèi)落地銷毀。衛(wèi)星結(jié)束使命前會(huì)收到讓其降低高度的命令,最終墜向地球。當(dāng)然,因故障失控而只好等著自然墜落的衛(wèi)星也不在少數(shù)。從上世紀(jì)70年代到80年代,每年約有200枚火箭和衛(wèi)星墜落,最近每年也有50枚左右。其中大部分在大氣層燃為灰燼,每年只有數(shù)枚衛(wèi)星的零部件落到地面。
一些失去效用的衛(wèi)星,仍在軌道上飛行。雖然它們最終會(huì)因飛行速度減小,重返大氣層而與大氣層摩擦燒毀,但這恐怕要在幾十年到幾百年以后。在近地空間里,還飄浮著許多火箭的殘余部分,如火箭被丟棄的金屬外殼、運(yùn)載火箭的末級(jí)殘?bào)w、散落下來的發(fā)動(dòng)機(jī)和各種銜接部件等。
目前能有效地控制失效衛(wèi)星墜地威脅的方法有幾種:可以把退役衛(wèi)星轉(zhuǎn)移至不妨礙其他航天器運(yùn)行的軌道,或者也可以將退役衛(wèi)星引導(dǎo)墜入指定海域;體積較小的衛(wèi)星可以任其自由墜落,在大氣層中完全燒毀;如果衛(wèi)星墜至距地球很近的太空軌道時(shí),用反衛(wèi)星武器將其炸成碎片。這種方法通常只對涉密衛(wèi)星使用,因?yàn)檫@個(gè)方法如果實(shí)施得不好,衛(wèi)星碎片向上飛,將產(chǎn)生更多的太空垃圾:還有一種方法就是使用航天飛機(jī)等大型載人航天器捕捉退役航天器,帶回地面,不過由于美國航天飛機(jī)退役,現(xiàn)在這種方
._法已經(jīng)無法實(shí)施了。
小件垃圾有手套和生活垃圾
太空中的垃圾不止失效衛(wèi)星一種,它的來源非常廣泛,還有報(bào)廢的火箭助推器;甚至航天員作業(yè)時(shí)留下的航天服、工具鏟、老虎鉗、相機(jī)、牙刷:航天器表面材料的脫落,表面涂層老化掉下來的油漆斑塊;航天器漏出的固體、液體,以及航天器碰撞過程中產(chǎn)生的碎片等等,甚至還有宇航員遺棄的生活垃圾。
太空中的小個(gè)兒垃圾最主要的是有意或無意爆炸產(chǎn)生的航天器殘骸,這類太空垃圾絕大多數(shù)來自蘇聯(lián)和美國太空戰(zhàn)的“預(yù)習(xí)”。其中前蘇聯(lián)就曾進(jìn)行了19次衛(wèi)星攔截、爆炸試驗(yàn),給太空帶來了500到1000塊大小不等的碎塊垃圾。無意的爆炸,如1973年間,美國有7枚火箭在軌道上爆炸。1986年,歐洲發(fā)射的“阿麗亞娜”火箭剛進(jìn)入軌道就發(fā)生爆炸,其碎塊中大于10厘米的就有564塊,還有2300多塊小于10厘米的。
還有就是航天員漫不經(jīng)心的過失。如1982年,航天員瓦倫丁·列勃捷夫在進(jìn)行例行的太空行走時(shí),他剛剛打開“禮炮7號(hào)”空間站的減壓艙門,近乎真空的太空所具有的巨大吸力,把航天員們不慎留在減壓艙內(nèi)的一些螺栓、墊圈一支鉛筆,都吸入太空,成為了太空垃圾。
更令人遺憾的是,前蘇聯(lián)的一些航天員還把在太空生活中產(chǎn)生的生垃圾丟入太空。人們還發(fā)現(xiàn),有一美國航天員遺失的手套,競在在太空里飄浮游蕩了20多年。
清理太空垃圾的好辦法
英國薩里大學(xué)太空中心最新公布視頻顯示,其主導(dǎo)的“清理碎片”衛(wèi)星成功完成撒網(wǎng),像大海捕魚一樣捕捉太空垃圾測試。其實(shí),隨著太空出現(xiàn)越來越多的垃圾,各國科學(xué)家都在研究如何清理。
為了節(jié)省燃料,美國得州農(nóng)工大學(xué)提出“彈弓”衛(wèi)星太空清掃器,能夠捕獲太空垃圾,再將太空垃圾投向地球大氣層燃燒,之后使用動(dòng)量航行至下一個(gè)太空殘骸目標(biāo)進(jìn)行清除。
英國科學(xué)家則提議建造“立方太陽帆”,使用小型人造衛(wèi)星帶動(dòng)太陽帆捕獲太空殘骸至低軌道。這個(gè)項(xiàng)目最初計(jì)劃于2011年實(shí)施,但目前依然未能開始。
美國弗吉尼亞州雷神BBN科技公司的丹尼爾·格雷戈里還提出一種大膽的計(jì)劃——在大氣層制造“爆炸”,使人造衛(wèi)星殘骸進(jìn)入低軌道燃燒。他們進(jìn)行的研究測試表明這個(gè)方法足以擾亂低地球軌道太空殘骸的運(yùn)行路徑。
我國新一代運(yùn)載火箭長征七號(hào)首飛時(shí)曾經(jīng)搭載了“遨龍一號(hào)空間碎片主動(dòng)清理飛行器”,也是在探索太空垃圾清除相關(guān)技術(shù)。
清除太空垃圾關(guān)系到我們未來能否自由進(jìn)入太空,不能任由它們漫天飛舞,各國科學(xué)家正在行動(dòng),相信一定能夠還太空一個(gè)干凈的星空。