太空垃圾如何影響地球的環境和大氣？

自從斯普特尼克1號於1957年進入太空以來，人類已經向地球軌道中發射了大量的人造衛星。當這些衛星報廢之後，它們將會成為太空垃圾，不斷繞著地球旋轉。隨著太空垃圾問題近年來越來越受到關注，它已成為環境學家和天體物理學家共同關注的問題。這個問題引起了激烈的爭論，那麼，太空垃圾對地球的環境和大氣會有什麼影響？

太空垃圾

據估計，太空中遊盪著多達75萬塊太空垃圾，它們以大約每秒7.8公里的速度在太空中高速運動。如果這些太空碎片撞上正常的人造衛星和太空飛船，將會造成相當嚴重的破壞。

根據聯合國外層空間事務廳（UNOOSA），目前大約有5000顆衛星環繞地球飛行，其中大約有2000顆衛星在正常運行，還有另外3000顆已經報廢。這些報廢的衛星只是漂浮在太空中，等待著最終重返大氣層。而在此之前，已經有不少衛星再入地球大氣層。

事實上，大塊的太空碎片每隔幾天就會重新進入大氣層，但由於地球上的大部分區域是無人居住的海洋，所以我們較少目擊到它們。如果你曾經在夜晚看到過流星，那麼，你有可能親眼目睹了一塊太空碎片以每小時2.8萬公里的速度重返大氣層，並且燃燒殆盡。

目前有75萬多塊已確認的太空碎片在我們的星球上空四處飄動，航天機構正在密切監測它們的位置和運動，以確保其他在軌衛星和即將要發射的新衛星的安全。此外，還有數以百萬計的小碎片沒有被持續跟蹤，因為它們運動速度極快，並且體積太小，使得它們很難被有效追蹤。

現在，科學家在設計人造衛星和太空飛船的軌道時，他們必須考慮飄蕩在太空中的碎片所帶來的威脅。除了對於太空中的正常衛星造成影響之外，太空垃圾可能還會對地球上的環境造成的影響，尤其是那些穿過大氣層沒有燃燒殆盡，最終墜落到地球上的碎片。

太空垃圾和地球環境

科學家估計，每年大約有80噸太空碎片再入地球大氣層，其中大部分會在大氣中燃燒殆盡，還有一些在沒有被人注意到的情況下落到地球上。不幸的是，某些東西燃燒起來並不意味著它們就消失了。摩擦產生的高溫可能會分解這些碎片並使它們融化，但這些化學成分仍在釋放到大氣中。一些複合金屬和聚合物（高分子化合物）實際上會消耗臭氧，這是因為當它們穿過大氣層燃燒時，會發生化學反應產生一氧化氮，而一氧化氮會消耗臭氧。

不過，地球還是很大的，所以即使每年有那麼多碎片撞回地球大氣層，但它們目前對環境的影響也可以忽略不計。人類在地球上的活動對臭氧層和氣候造成的負面影響，遠遠超過那些墜落到地球上的太空垃圾。

有些人擔心太空垃圾會從太空中掉下來砸到他們，但這種概率極低。自從人類開始向太空發射衛星以來的62年里，有人被墜落的太空碎片擊中的有記錄事件只有一次。

太空垃圾和近地軌道環境

即使太空垃圾現在還不會對地球上的環境造成直接的威脅，但不能忽視它們對近地軌道環境的影響。人們總是認為人類的命運取決於太陽的壽命，但要做到這一點，最基本的先決條件之一就是人類有能力離開地球。隨著越來越多的太空垃圾堆積並環繞地球旋轉，導致火箭被安全發射到太空中將會變得更加困難。

如果近地軌道中的人造衛星數量持續增加，等到未來半個世紀，這會顯著增加太空垃圾碰撞的風險。甚至在更加遙遠的未來，可能會導致一場太空災難——凱斯勒綜合征（Kessler Syndrome）。根據天體物理學家、前美國宇航局（NASA）科學家唐納德·凱斯勒（Donald J. Kessler）的設想，一次碰撞會產生大量額外的碎片，這些碎片將會撞擊更多的衛星，從而導致毀滅性的連鎖反應。雖然這在幾十年內都是不可能發生的，但科學家不免為此表示擔憂。

太空垃圾的清理

儘管太空垃圾還沒有造成危機，但科學家已經開始想辦法清理掉太空中的垃圾。一些科學家認為，可以利用地面上的激光來清理有威脅的太空垃圾，或者利用太空機器人去收集太空垃圾。如果我們無法有效控制太空垃圾的數量，那麼，未來人類將會面臨太空擁擠的窘境。

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