太空碎片垃圾成災 盤點幾種潛在清理方案
太空垃圾日積月累，近地軌道上擁堵狀況嚴重， 10 年前已有科學家疾呼接近極限，安全隱患觸目驚心。
清理太空垃圾的努力過去幾十年來一直沒有間斷，但普遍認為這方面仍面臨重大的技術和經濟挑戰。航空航天大國之間圍繞誰製造更多太空垃圾的爭執還在繼續，而相關的國際共識或法規有待制定。 於此同時，有分析指出，到2035年太空碎片監控和追蹤市場將達到一億英鎊規模。 英國太空署（UKSA）剛剛宣佈撥款100萬英鎊，用於資助太空垃圾追蹤科技創新，稱這一領域（SST）已經發展到需要創新思維的階段，鼓勵私營部門和科技新創企業參與研發。 太空垃圾觸目驚心 垃圾泛濫成災 太空垃圾主要指廢棄的衛星殘骸和其他沒有徹底焚燒的金屬碎片。 據估計，目前有大約90萬片大小介於指甲蓋到保齡球的太空碎片，在近地軌道以接近3萬公里的時速運行。 它們對衛星、火箭、空間站構成極大威脅，平均每年有一顆衛星被太空碎片擊毀。 這種威脅隨著人類太空活動的增多而與日俱增。除了已經在天上的幾千顆商用、軍用和科研衛星，今後幾年還有數千枚將陸續升空。 美國宇航局（NASA）數據顯示，目前地球軌道上的人造物質總量超過7600噸；美國空間監視網（SSN）正在跟蹤2萬多件體積較大的殘骸碎片。 太空碎片相撞並引發連串撞擊，導致衛星運行軌道整體污染，即「凱斯勒效應」，也是一大威脅。 2007年，太空碎片數量激增，因為中國在一次反衛星裝置試驗中有意擊毀了「風雲-1C」氣象衛星。兩年之後，美國「銥33」通信衛星與俄羅斯報廢的「宇宙2251」衛星發生碰撞。這兩次事件都在很長一段時間內產生持續性的後果。 美國國家航空航天局在實驗室以最高1700英里/小時的速度射出碎片，對試驗板進行測試 追蹤監測 追蹤太空碎片的傳統方式包括雷達和光學儀器。 美國空軍的「太空籬笆」項目就是使用雷達來跟蹤大約20萬件太空垃圾。 2014年8月，美國軍工巨頭洛克希德-馬丁公司和澳大利亞光電技術公司EOS簽約，合作追蹤太空碎片，用關穴和激光技術搜尋、跟蹤並識別太空殘骸，合作內容包括在澳大利亞新建追蹤站。 2017年12月，國際空間站實驗艙外連接了一個工具箱大小的碎片感應器，隨空間站圍地球軌道運行，探測毫米級碎片，以及碎片撞擊所有物質的數據，辨別撞擊物是太空隕石還是人造垃圾。 另一個太空大國俄羅斯，與巴西簽署設置新的太空碎片追蹤望遠鏡協議。 除了政府層面的項目，私營部門也越來越多參與太空垃圾檢測追蹤，包括設立或運營地面感應器系統和太空望遠鏡網絡，並向衛星運營機構出售相關數據。 清除垃圾 掌握碎片行蹤後就可以通過改變碎片的運行軌跡來避免撞擊，但碎片數量巨大，防範難度較高，且難以對付所有的碎片垃圾。 多個國家和一些私人公司正在測試多種移除太空垃圾的方法，其中包括發射捕捉太空垃圾的「魚叉」捕捉器、磁鐵和大網等。 歐洲2018年6月發射衛星，測試太空垃圾清理回收的可能性。測試的關鍵技術包括：視覺導航系統、捕捉碎片的網和叉、迫使碎片減速後脫離軌道墜入大氣層的裝置。 這項稱為REMOVEdebris任務的協調機構是位於英國南部的薩里太空中心。 「太空魚叉」可以擊碎較大的太空垃圾，尺寸與鋼筆相仿。擊碎的垃圾通過垃圾搜集網和脫軌裝置進入大氣層自行焚毀。 如果REMOVEdebris裝置獲得成功，歐洲後續將啟動更多的任務，也希望商業機構後續跟進參與。 歐洲航天局選擇報廢的衛星測試通過e.deorbit航天器將不受地面控制的物體安全地清除出繞地運行軌道。 航天器上安裝了感應器，以便安全接近衛星，與國際空間站等受控制的物體對接。 清除殘骸（RemoveDebris）實驗衛星項目由英國薩里太空中心協調 2012年 2月，瑞士科學家啟動清理太空垃圾衛星計劃，「清潔太空一號」(CleanSpace One )衛星的任務是在環繞地球運行的過程中收集軌道上的太空垃圾，然後攜帶垃圾返回地球，而返程中這些垃圾會在大氣層焚毀。 2016年，日本發射「鸛」號貨運飛船，為國際空間站運送給養的同時，測試清除太空垃圾技術。 飛船在太空飛行途中釋放出一條金屬導索，使其吸附到太空垃圾的表面，通過金屬導索向其放電，利用物體在磁場中通電後會發生運動的原理，讓其減速。在低於圍繞地球旋轉所需的速度後，墜入大氣層，與大氣層摩擦燒燬。 歐洲航天局計劃在2025年發起首次清除地球軌道碎片垃圾的太空任務。 英國太空署希望英國企業積極參與太空垃圾追蹤市場，目的是吸引更多衛星運營商到英國落戶。 .