最大的垃圾场,其实就在我们头顶上,人类该如何清理太空垃圾?

人类最大的垃圾场 , 其实就在我们头顶上 。
自从苏联发射人类第一颗人造卫星斯普特尼克1号以来 , 全世界各国一共执行了超过4000次的发射任务 , 产生了大量的太空垃圾 。
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太空垃圾又名空间碎片 , 通常有以下几种:
首先是失效的航天器 , 一些卫星在完成任务后 , 如果能通过技术手段进入“坟墓轨道” , 也就是位于地球同步轨道平均高度350公里以上 , 用来储存废弃航天器的轨道 , 或者进入地球大气层烧毁更完美 , 如果没有采取这些措施 , 它就会滞留在轨道上成为太空垃圾 , 而这种失效的航天器是往往也是最大的太空垃圾 。
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第二种是火箭末级 , 将卫星送入轨道的火箭末级 , 完成星箭分离后 , 一般会漂浮在轨道上 , 虽然已经完成任务 , 但箭上的推进剂、高压气、电池一般都还没有用完 , 这些东西随时会引发火箭爆炸 , 变成更多的空间碎片 。
还有的是已经发生爆炸或者出现碰撞事物的失效航天器 , 1991年12月底 , 俄罗斯的一颗失效卫星 , 宇宙1934号 , 就撞上了本国另一颗卫星宇宙926号 , 释放出大量碎片 , 前者一分为二 , 后者零碎到无法跟随 。
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另外还有一些航天器上的脱落的部件、油漆片 , 甚至是航天员出舱时不小心弄丢的工具包 , 还有从太空垃圾舱口喷出的冷冻尿液 , 这些 , 都属于太空垃圾 。
太空垃圾也有分类 , 大于10厘米的一般称为大碎片 , 尺寸在1~10厘米的是危险碎片 , 小于1厘米的是小碎片 。
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所有这些太空垃圾主要分布在近地轨道、地球同步轨道 。 根据2019年1月份欧空局的调查数据来看 , 目前太空中的打水漂已经超过3.4万个 , 危险的碎片高达90万个 , 小碎片可能有几千万个 , 并且这个数据还在增长中 。
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(空间碎片增长趋势及其组成部分)
这些太空垃圾会产生什么样的伤害?
太空垃圾一般在近地轨道上是以每秒7-8公里速度运行 , 在地球静止轨道上则是以每秒3公里的速度运行 , 与此同时 , 航天器也同样在高速运行 , 据计算 , 一块10克重的太空垃圾撞上卫星 , 就相当于两辆100公里/小时的汽车相撞 , 卫星会在1.5秒内被打穿或者直接击毁 。
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到目前为止 , 已经发生过很多因为太空垃圾而引发的事故了 。
2009年 , 在西伯利亚冻土带上方800公里的太空中 , 俄罗斯的退役通讯卫星宇宙2251号和承担电话中继任务的铱星33号亲密接触 , 猛烈地撞击把两颗卫星变成了2100块碎片 , 卫星残骸甚至扩展成了一朵碎片云 , 每块碎片都可以摧毁一颗价值连城的人造卫星 , 两年后 , 国际空间站不得不移动来避开碰撞留下的水平 , 2012年 , 和空间站擦身而过的碎片最近只有120米 。
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像这样的事件发生的概率是3.7% , 以此计算 , 每5~10年就会发生一次太空垃圾与航天器相撞的事件 , 到2020年可以达到每2年一次 。
NASA顾问唐纳德·凯斯勒在1978年提出过一个名叫凯斯勒综合征的理论 , 这个理论认为 , 当近地轨道上的太空垃圾多到一定程度后 , 人造卫星和航天器经常被撞击 , 进而又产生更多太空垃圾 , 形成恶性循环 , 最后使得发射航天器的工作不得不停止 。 人类目前离“凯斯勒综合征”越来越近了 。
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凯斯勒向人类发出这个警告后 , NASA就立即成立了轨道碎片项目组 , 跟踪宇宙垃圾 , 对大大小小的太空垃圾进行监测 。
目前也有很多科学家提出了清除太空垃圾的构想 , 要么将空间碎片放入太空中位置不那么重要的弃置区 , 要么就是有控制地将太空垃圾推入地球大气层中烧毁 。
弃置区是什么?我曾经看到一种构想是这样的 , 在靠近拉格朗日点的地方 , 也就是一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点 , 处于这个点上的小物体 , 相对于两个大物体能基本保持静止 。 这个小物体 , 就是太空垃圾 。 将太空垃圾放到这里 , 建一个“垃圾球”怎么样?