自1957年人類發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星至今，各國已發(fā)射了5000多顆衛(wèi)星、火箭、探測器等航天器，同時形成了3000多噸圍繞地球飛行的太空垃圾。而且，這一數(shù)量每年還在以2%—5%的速度增加。太空垃圾在太空中以每秒6000至7000米的速度運行，因為相對速度很高，潛在危害極大。一個僅10克重的太空垃圾所產(chǎn)生的撞擊能量，相當于時速100千米行駛的兩輛轎車迎面相撞產(chǎn)生的能量。
美歐航天部門認為，目前在低地球軌道上的太空垃圾數(shù)量密度，已經(jīng)或即將達到相互碰撞的臨界點，有可能形成可怕的多米諾骨牌效應(yīng)。澳大利亞一專家警告說，太空垃圾實在是太多了，距離災(zāi)難性的一系列撞擊可能只有20年左右的時間。到那時，所有低軌道航天器都有可能被太空垃圾撞出軌道。因此，清理太空垃圾迫在眉睫。目前，在各國正在探索的清理方式中，激光算得上是最可行的方式之一。
用激光清除太空垃圾主要有兩種方式：直接燒蝕式和燒蝕反噴式。前者可用于清除微小太空垃圾，即利用強大的連續(xù)波激光照射太空垃圾，把光能轉(zhuǎn)化為熱能，使其溫度升高至垃圾碎片的熔點甚至沸點，使其被熔化和汽化，實現(xiàn)碎片清理；燒蝕反噴式主要用于清除較大的太空垃圾，它是用高能脈沖激光束照射太空垃圾表面，產(chǎn)生類似于火箭推進的“熱物質(zhì)射流”，為太空垃圾提供一定的速度增量，從而使其近地點高度降低以致進入大氣層摩擦燒毀，以達到清除空間軌道碎片的目的。澳科學(xué)家此次的研究，主要著眼于利用激光降低太空垃圾的運轉(zhuǎn)速度，使其改變軌道最終墜入大氣層燒毀。
激光清除太空垃圾可采用不同的平臺，主要有地基、空基和天基激光器等。其中地基和空基激光器目前技術(shù)成熟，可提供較大能量。不過，由于大氣層對激光的吸收致其損耗較大，同時受地理位置和距離影響，其工作的空間范圍有限。天基激光器一般被部署在衛(wèi)星上，由于激光在真空中傳播時的損耗可忽略不計，沒有折射、散射等傳播誤差影響，其使用空間范圍得到了擴展。天基激光是未來清除太空垃圾的一種高效方案，但也有科學(xué)家認為，這種激光可能演變成一種“空間武器”。
科幻小說《天堂的噴泉》的作者阿瑟·克拉克曾警告說，如果我們不采取行動，地球?qū)⑴c太空隔離。所幸的是，人類保護地球的意識已經(jīng)延伸到了地球之外，許多國家都在研究減少和對付太空垃圾的其他方法。比如，用泡沫金屬制造航天器，使它在重返大氣層時能迅速徹底燃燒；用太空垃圾網(wǎng)和機器清潔工來捕捉、消除太空垃圾……
對付太空垃圾是一項多學(xué)科的綜合性長期工作，需要各國的重視，需要廣泛的國際合作。只有群策群力，人類才能擁有清潔、安全的太空環(huán)境。
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