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太空垃圾越來越多，給航天器和衛(wèi)星造成巨大威脅

　　太空本是廣袤無垠的空間，卻由于人類活動頻繁而日益擁擠?？茖W(xué)家擔(dān)心，越來越多的太空垃圾威脅各種宇宙探索活動，若不盡早解決，可能令人類徹底失去地球同步衛(wèi)星軌道。

　　航天器衛(wèi)星“天敵”

　　太空垃圾是人類空間活動產(chǎn)生的空間碎片，包括完成任務(wù)的火箭箭體、衛(wèi)星本體、火箭的噴射物、在執(zhí)行航天任務(wù)過程中的拋棄物、空間物體碰撞產(chǎn)生的碎塊等等，是空間環(huán)境的主要污染源。

　　目前，地面上能觀測到并記錄在案的空間碎片有4000多萬個，形成約3000噸太空垃圾。其中，地面可觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當(dāng)，最小的與一個壘球相當(dāng)，這些數(shù)字每年都在增加。

　　太空垃圾相對于航天器和衛(wèi)星的相對速度很大，一般為每秒幾千米至幾萬米，因此成為航天器和衛(wèi)星的“天敵”，即使輕微碰撞，也會造成重大損壞。

　　一塊僅有阿司匹林藥片大的空間碎片也能將人造衛(wèi)星撞成“殘廢”。航天器的體積越大、飛行時間越長，遭遇太空垃圾襲擊的風(fēng)險也越大。

　　垃圾會“自我繁殖”

　　太空垃圾問題嚴(yán)重，其“自我繁殖”的特點更是雪上加霜，嚴(yán)重污染地球同步衛(wèi)星軌道。

　　俄羅斯聯(lián)邦航天署署長弗拉基米爾·波波夫金介紹，目前地球同步軌道的太空垃圾污染非常嚴(yán)重。即使不再發(fā)射任何航天器，現(xiàn)有航天器老化、報廢和毀壞也會導(dǎo)致太空垃圾“自我繁殖”。

　　他說，此前航天器與1厘米見方的太空垃圾相撞的頻率約為5年1次，現(xiàn)已提高到每1年半至2年1次，航天器一旦被太空垃圾撞擊報廢，自己又變成新的太空垃圾。

　　地球同步衛(wèi)星軌道距地面約3.6萬公里，在軌衛(wèi)星相對于地面是靜止的，通常屬于通信衛(wèi)星。鑒于現(xiàn)代衛(wèi)星的功能復(fù)雜而高度集成，損失任何一顆衛(wèi)星都會帶來巨大問題。

　　波波金夫警告，如果不解決太空垃圾問題，人類可能在未來20年內(nèi)失去地球同步衛(wèi)星軌道。據(jù)俄羅斯媒體報道，目前近地軌道上有近60萬顆1厘米見方的太空垃圾，它們足以導(dǎo)致衛(wèi)星嚴(yán)重?fù)p壞。為避免與太空垃圾相撞，在軌衛(wèi)星必須定期進(jìn)行規(guī)避操作，既消耗衛(wèi)星自身能源，又縮短其使用壽命。

　　美國國家航空航天局顧問唐納德·凱斯勒早就提出著名的“凱斯勒癥候群”概念，設(shè)想有一天軌道上的垃圾實在太多了，以至于人造衛(wèi)星和航天器經(jīng)常被撞擊，由此產(chǎn)生更多的太空垃圾，惡性循環(huán)，最后使得發(fā)射新的太空器都幾近不可能，因為一發(fā)射上去就會被撞壞。

　　太空“交規(guī)”有必要

　　太空垃圾隱患巨大，各國都嘗試解決，卻沒有立時可行的方案。

　　瑞士航天中心開展的清除太空垃圾計劃希望通過技術(shù)手段“回收”太空垃圾，正在研發(fā)一種超快仿生手臂。把這種特制的機(jī)械手臂安裝在衛(wèi)星上，捕捉并回收航天器碎片，最后帶著它們一起沖入大氣層焚燒殆盡。這種機(jī)械手臂的特點是“超快”：能在0.05秒內(nèi)抓住各種不規(guī)則形狀的拋擲物。

　　近年來發(fā)射升空的微型衛(wèi)星也為治理太空垃圾提供了新思路。這類微型衛(wèi)星是“立方體衛(wèi)星”家族成員，單元尺寸為長、寬、高各10厘米，每個單元質(zhì)量不超過1.33千克，能夠有效緩解太空的擁堵情況。

　　要真正解決太空垃圾難題，不僅要求助于技術(shù)手段，還需要國際社會協(xié)同合作，制定統(tǒng)一太空“交規(guī)”。專家認(rèn)為，各國應(yīng)協(xié)同進(jìn)行軌道位置的合理有效分配。

　　為解決太空垃圾難題，目前國際組織訂立了幾項原則。具體包括：飛行器壽終正寢后，有能力離開有用軌道；對已編號的碎片，要進(jìn)行全程跟蹤，讓航天飛機(jī)、空間站、衛(wèi)星對較大碎片進(jìn)行避讓；在飛行器設(shè)計的時候，應(yīng)考慮針對小碎片碰撞進(jìn)行有效防護(hù)等問題。

　　袁原