■中國科學(xué)院/周穎

說起太空垃圾，人們可能首先會想到那些從太空墜落的人造飛行物殘骸。

事實(shí)上，幾乎每周都有航天器殘骸落入大氣層，其中大部分都會在再入大氣層時燃盡，基本不會對人類構(gòu)成威脅。真正危害巨大的太空垃圾是那些在地球軌道中掉不下來的廢棄物，火箭科學(xué)家稱之為空間碎片或軌道碎片，指宇宙空間中除正在工作著的航天器以外的人造物體，包括航天器發(fā)射過程中產(chǎn)生的碎片、航天器表面脫落的太陽能面板和油漆、火箭和航天器爆炸碰撞產(chǎn)生的碎片，甚至是宇航員在太空行走時失手落下的手套。

這些碎片在地球軌道上以3～8千米/秒的速度高速運(yùn)動，碰撞時相對速度可達(dá)每秒10千米以上。一塊直徑10厘米的太空垃圾就可以將航天器完全摧毀，幾毫米大小的碎片就有可能使它們無法繼續(xù)工作。

自第一顆人造地球衛(wèi)星上天至今的60多年間，人類已先后將7500余顆衛(wèi)星送入太空。它們一方面給人類生活方式帶來革命性變化，另一方面也產(chǎn)生了大量的太空垃圾。

目前，人類發(fā)射的衛(wèi)星中有4300顆依然在太空漫游，只有約1200顆依然在運(yùn)行，約有7500噸太空垃圾在繞地球飛奔，且數(shù)量正以每年2%～5%的速度增加。這些不受控制的太空垃圾無時無刻不對衛(wèi)星、航天飛機(jī)以及國際空間站的安全構(gòu)成威脅。

太空碎片的危害早已不再只是一種“擔(dān)心”，而是活生生的“現(xiàn)實(shí)”，太空碎片給世界航天事業(yè)發(fā)展造成了嚴(yán)重?fù)p害。1983年，美國航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號”與一塊直徑0.2毫米的涂料塊相撞，舷窗被損，只好停止飛行。1986年，歐洲航天局的“阿麗亞娜號”火箭進(jìn)入軌道之后不久便爆炸，爆炸殘骸成為太空垃圾，致使兩顆日本通信衛(wèi)星遭到毀壞。2009年2月10日，美國銥星公司的通信衛(wèi)星“銥星33”與一顆報廢的俄羅斯軍用衛(wèi)星相撞，產(chǎn)生2000多片碎片，每個碎片都如同一發(fā)炮彈，能夠輕易摧毀任何昂貴設(shè)備。

太空碎片的威脅呼喚國際航天界采取行動。1993年10月26日，由美國國家航空航天局、歐洲太空局等聯(lián)合發(fā)起的機(jī)構(gòu)間空間碎片協(xié)調(diào)委員會（IADC）成立。2007年，協(xié)調(diào)委員會推出了《IADC空間碎片減緩指南》，要求各國防止航天器在軌期間解體，正常運(yùn)行期間限制釋放物體，已到飛行壽命末期的航天器應(yīng)當(dāng)從密集軌道區(qū)域移除等。該指南得到國際社會的廣泛認(rèn)可。協(xié)調(diào)委員會設(shè)定了一系列規(guī)則，包括限制可丟棄的垃圾類型，要求衛(wèi)星運(yùn)營商將退役的飛行器升入“墳場軌道”，以及在衛(wèi)星壽命結(jié)束25年之后，使其在大氣層中燃盡自毀。

2016年6月25日，“太空環(huán)?！庇瓉須v史性時刻：我國“長征七號”運(yùn)載火箭攜帶“遨龍一號”空間碎片主動清理飛行器發(fā)射成功?！板埤堃惶枴笔鞘澜缟鲜讉€主動的軌道碎片離軌清除實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，它裝載了一臺機(jī)械臂，模擬抓取廢棄衛(wèi)星和太空碎片，并將它們帶到大氣層燒毀。這是中國在世界航天領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的杰作。