太空垃圾越来越多怎么处理

在1957年以前,地球只有一颗名为“月球”的天然卫星,而在此之后,地球的卫星数量越来越多,当然,这些后来的卫星都是人造的,也就是“人造卫星”。

现在在地球轨道上运行的人造卫星和各种航天器加起来已经有上千个了,地球的外围已然十分热闹,但这种热闹却隐藏着一些危机,而危机的源头就是“太空垃圾”。太空垃圾也叫“空间碎片”,主要由废弃的卫星和火箭的残片所组成,这些太空垃圾受到地球的引力牵扯,在地球轨道上围绕地球高速运动,这就给运行于地球轨道上的其它卫星带来了威胁,特别是体型庞大的空间站,遭遇太空垃圾撞击的概率就更大了。

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自1970年4月24日东方红一号卫星上天以来,至今我国运行于地球轨道的应用卫星已多达300余颗,现在我们又有了自己的天宫空间站,所以太空垃圾也是我们必须要重视的一个问题,一旦卫星或空间站遭受太空垃圾的撞击,那么可能会造成无法估量的损失。

那么面对越来越多的太空垃圾,我们到底应该怎么办呢?有人也许会想到用激光打碎,这的确是科幻电影中的常见画面,而在现实世界之中也的确有人尝试这样去做了,早在2011年欧盟就投资了290万欧元并联合了9家激光技术企业组成了一个研发团队,进行激光技术清理太空垃圾的技术攻关,不过这项研究始终并不被航天科学家们所看好。

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用激光打碎太空垃圾的设想源于一种军事武器,那就是“反卫星导弹”。

反卫星导弹是一种能够从地面、空中以及太空发射的,具有自动发现和跟踪目标能力的导弹,它主要用于摧毁卫星和其它航天器,目前世界上拥有反卫星导弹的国家只有三个,即中国、美国和俄罗斯。反卫星导弹虽然能够精准击中并摧毁卫星,但它有一个问题,那就是会将一个卫星变为无数个小型碎片,而这些小型碎片对于运行于地球轨道的其它航天器而言同样具有相当的危险性。激光打碎太空垃圾技术源于反卫星导弹,也存在与反卫星导弹相同的缺点,只能将太空垃圾碎片化,并不能彻底消灭,这就是它不被看好的原因。

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那么不用激光打碎,还有什么其它方法可以处理太空垃圾呢?有,那就是像渔夫学习,用绳网捕获。

在太空垃圾处理问题的研究上,欧洲向来都是比较积极的,在2018年的时候,他们就进行过关于绳网捕获卫星的试验。欧洲用于试验的卫星是“Remove DEBRIS”,这是一颗碎片清理卫星,试验开始后,这颗卫星先是发射了一颗小卫星,这颗小卫星展开了一个直径1米的充气式结构用以模仿真实的太空碎片,然后碎片清理卫星弹出了一个直径5米的绳网,准确地将这个小卫星捕获网中,之后只需要将其拖拽进地球大气层烧毁就可以了。

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也许你会有所疑问,这个绳网到底是什么材料做的呢,竟然能够捕获高速运行的卫星?

要知道在地球轨道运行的卫星速度可是非常快的,时速可以达到上万公里。其实这种绳网的材料并没有什么特别,只是一种轻型聚乙烯材料,和普通的登山绳是一样的。普通的登山绳怎么能网住时速上万公里的卫星?就算是时速上百公里的火车也挡不住啊。太空垃圾虽然是高速运动的,但垃圾清理卫星也并非静止不动的,太空垃圾的速度虽然很快,但它与清理卫星的相对速度并不快,所以用绳网捕获是完全没有问题的。可见使用绳网捕获技术清理太空垃圾是一种不错的方案,那么除此之外是否还有其它清理太空垃圾的方法呢?

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除了将太空垃圾“捕获”,还有另一种方法,那就是使其“减速”。

太空垃圾围绕地球运行是需要一定速度的,如果速度下降,它就会因地球引力的作用而坠入大气层并烧毁。2016年日本就测试过相关的太空垃圾清理技术,他们使用了一根金属导索向太空垃圾放电,致使太空垃圾减速并坠入大气层。不管使用哪种方法,清理太空垃圾都是一项繁琐的工作,所以除了清理之外,还应该设法断绝垃圾产生的源头,比如为所有卫星配备一种充气式的离轨帆,当卫星报废退役之后就打开离轨帆,从而实现降低高度坠入大气层并烧毁的目的。

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