太空垃圾近乎飽和 航天強國搶著收垃圾

浩瀚的太空並沒有我們想像的那麼空蕩。從1957年蘇聯發射第一枚人造地球衛星後，在近60年時間裡各國進行了大約5000次航天發射，把數萬個飛行器送入太空，這些飛行器失效後，除一部分下降軌道高度墜毀在大氣層內，剩下都聚集在地球周圍，包括完成任務的火箭箭體和衛星本體、火箭的噴射物、空間物體間碰撞產生的碎塊等等，它們是空間環境的主要污染源。據不完全統計，目前毫米級以上的空間碎片數以億計，地面能觀測並跟蹤的碎片有4000萬個，大於10厘米的被公開編目在冊的軌道物體超過17600個。這是谷歌地球可視化資料庫的模擬展示，8700公里高度人造衛星分布示意圖。目前全球在軌衛星數量達到1200多顆，其中美國衛星佔據半壁江山，超過500顆。 (來自:騰訊財經)

太空碎片具有極高的動能，給人類航天活動帶來很大的潛在危害。大部分火箭發射產生的空間碎片會隨著時間的推移慢慢墜入大氣層燒毀，失效衛星因為質量較大而且相對完整，所以危險性較小。對軌道空間危害較大的是發生解體或爆炸的衛星，以及幾個主要強國進行反衛星武器試驗遺留的碎片。例如1985年10月13日，美國使用F-15戰鬥機試射了一枚重達1.2噸的ASM-135機載反衛星導彈，攻擊一顆在555公里軌道上運行的報廢衛星，導彈準確地高速撞擊了衛星，將其徹底摧毀。這是人類第一次真正的反衛星試驗，這次試驗產生了成千上萬個太空碎片。 (來自:騰訊財經)

　　由於擔心太空碎片的危害，美國和蘇聯在上世紀八十年代末都表示將放棄動能反衛星試驗。所以目前為止還在進行反衛星攔截武器研製的只有中國。近些年美國不斷地指責中國進行的反衛星武器試驗產生了大量太空碎片。但事實上中國從2006年至今的10年間，只進行了7次反衛星試驗，其中只有一次產生過大量空間碎片，2007年1月11日，中國在西昌衛星發射中心發射了一枚開拓者1號火箭，攜帶動能攔截彈頭，以反方向的8公里/秒速度，摧毀了軌道高度863公里，重750公斤的報廢氣象衛星風雲1號C。此次反衛星試驗是人類歷史上太空活動產生碎片數目最多的一次，共造成了2300塊以上尺寸大於高爾夫球能夠被追蹤的碎片，3.5萬個尺寸大於1厘米的碎片，以及100多萬個大於1毫米的微小碎片，由於風雲1號C衛星的軌道較高，這些碎片至今仍在軌道上漂浮。2013年1月28日，國際空間站不得不點燃推進器，提高軌道運行高度，以避開中國2007年進行反衛星試驗時產生的碎片雲。 (來自:騰訊財經)

　　1996年，歐洲航天局發射的一枚阿麗亞娜5號火箭，在進入軌道40秒後發生爆炸，產生了近3000塊碎片，其中一塊碎片擊中了一顆法國偵察衛星，該衛星隨即報廢，這是第一次災難性的空間碎片破壞正常工作衛星的事件。　　2009年2月10日，美國的商業銥通信衛星，與俄羅斯的一顆已報廢但仍在軌飛行的衛星罕見交匯，在軌道上發生了史無前例的碰撞。碰撞發生在北部西伯利亞的上空，美國國家航空航天局估計這次撞擊產生了1000塊直徑超過10厘米的太空碎片和更多的小碎片。 (來自:騰訊財經)

近日，一家擁有106年歷史的日本漁網生產商可能有解決方案。日東制網株式會社正在與日本航天機構合作開發一種網狀材質，試圖藉助它拴住公交車大小的太空垃圾，並將其拖到大氣中燒毀。　　事實上，全球各個航天大國正在採取不同的策略，試圖捕獲、清掃、套捉大小不一的碎片和冗餘裝置，並將其拖到大氣中燒毀，或者拖到一個所謂的墓地軌道——在那裡，它們不可能與運行中的設備發生碰撞。 (來自:騰訊財經)

「電動系鏈」。2014年初，日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)提議「電動系鏈」策略來有效消除太空殘骸，電動系鏈的電流可以減緩人造衛星碎片或者太空垃圾的速度。減速的人造衛星碎片將逐漸降落至地面，燃燒殆盡，預計2015年將進行電動系鏈測試。 (來自:騰訊財經)

「立方太陽帆」。英國提議建造「立方太陽帆」，使用小型人造衛星帶動太陽帆捕獲太空殘骸至低軌道。最初計劃於2011年實施，但目前該計劃仍在籌劃之中，期待生產商薩里太空中心製造更多小型人造衛星來實現。 (來自:騰訊財經)

「太空彈弓」。為了節省燃料，美國德州農工大學提出「彈弓-衛星太空清掃器」能夠捕獲太空垃圾，再將太空垃圾投向地球大氣層燃燒，之後使用動量航行至下一個太空殘骸目標進行清除。2013年初，研究人員仍在審查這一設計方案。 (來自:騰訊財經)

「清潔太空一號」。這是一種技術示範太空飛船，預計將於2018年從改良版「空中巴士A300」大型噴氣式客機背部發射，之後它將與退役「瑞士立方」納米人造衛星會合，移除太空殘骸。 (來自:騰訊財經)

「電力殘骸消除網」。2011年，恆星科技和研究公司提出「電力殘骸消除網」計劃，這種太陽能動力網狀結構可以在十幾年之內消除低地球軌道所有大型人造衛星殘骸。它是由多個納米人造衛星組建一個網路，彼此連接一根電傳導膠帶，長度為3公里，這種龐大網狀結構穿過地球磁場可產生電壓，能夠捕獲太空殘骸和人造衛星碎片。 (來自:騰訊財經)

「太空殘骸清除法」。美國弗吉尼亞州雷神BBN科技公司的丹尼爾-格雷戈里(Daniel Gregory)提出一種策略——在大氣層製造「爆炸」，使人造衛星殘骸進入低軌道燃燒。他們在高海拔平原釋放氣球爆炸，2012年初進行的研究測試表明該方法足以擾亂低地球軌道太空殘骸的運行路徑。 (來自:騰訊財經)

「脫軌任務」。該太空任務是2014年初提出的，旨在搜尋並清除軌道高度為800-1000公里極軌道區域的廢棄人造衛星殘骸，歐洲宇航局擬發射一個「太空捕捉器」，通過「織女星」火箭發射，重量為1.6噸。 (來自:騰訊財經)

事實上，中國也啟動了太空垃圾清理工作。今年6月25日晚20時長征七號火箭從文昌發射場成功發射，其中不僅有新一代多用途飛船的返回艙，還有發射前根本沒有正式提及的「遨龍一號」空間碎片主動清理飛行器。 (來自:騰訊財經)

「遨龍一號「甚至裝載了一台機械臂，模擬抓取廢棄衛星和太空碎片，並具有將它們帶到大氣層燒毀的能力，這是中國軌道碎片清除技術研製的里程碑。事實上，「遨龍一號」也是世界上第一個主動的軌道碎片離軌清除實驗項目，是中國航天人在世界航天領域不多的獨領風騷的傑作。 (來自:騰訊財經)