地球上空有多少垃圾？知道会被吓到！前几天

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前几天，重型猎鹰火箭把特斯拉送上太空的新闻着实让地球人高兴了一把。然而......

最新消息：

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太空探索公司的老板马斯克在推特上表示，由于助推器燃烧时间过长，搭载特斯拉跑车的火箭飞过预定目标，飞向小行星带，根据坐标显示它正飞往矮行星刻瑞斯轨道附近。

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也是说这辆特斯拉跑车有可能被某个小行星捕获，或者说它就成了——太

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空垃圾

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！

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（一辆豪华跑车就这么成了“废物”）

今天我们要聊的是太空垃圾

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，专业一点的称呼叫空间碎片

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（Space Debris

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）。

自1957年第一颗人造地球卫星上天以来，，垃圾也被我们带到了太空，近年来太空垃圾数量的快速增长使得空间的安全问题变得严重起来。那么，空间碎

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片究竟是什么，有哪些类型，危害如何？

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据美国国家航空航天局（NASA）2016年估计，目前地球轨道上有1亿个一粒盐大小的人造物体、50万个弹珠大小的物体、2.3万个接近或超过垒球大小的物体。随着私人企业开始涌向地球轨道，太空垃圾问题未来将会更严重。

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垃圾都是怎么来的呢？

以下是一些主要的空间碎片的来源：

轨道碰撞
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火箭剩余的燃料
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航天员的生活垃圾（是的，过去有航天员就是把垃圾直接扔出去的，想知道都是谁？请听音频）
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固体火箭燃料中的铝粉
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航天器剥落的材料
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航天员不小心弄丢了的工具
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更恐怖的是，太空垃圾的产生是会逐渐加速的，它们彼此之间还会在轨道发生碰撞，可能比几何级数增长更加夸张。

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铱星33和Cosmos 2251在碰撞前和碰撞后四个月的垃圾碎片分布图

2009年2月10日，铱星系统第33星和俄罗斯Cosmos 2251两颗卫星发生了碰撞，在短短几个月之内，两颗卫星碰撞产生的垃圾几乎覆盖了它们曾经所在的轨道，这些垃圾还有不断碰撞的可能，情况非常不乐观。

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垃圾有多少？

到底有多少垃圾呢？看看下图就知道了。

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直径大于10cm的大概有2万个

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增长的速度惊人

有细心的童鞋就要问了？你说大于10cm

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的碎片有2万

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个是怎么来的呢？下面我们就来说说碎片是怎么被统计出来的。

对空间碎片的发现，跟踪，统计，编目需要依托于空间碎片的观测系统。

典型的碎片观测方法包括：

雷达观测

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雷达观测的手段，就是通过不同频率的雷达信号来追踪空间碎片。雷达观测可以全时观测，不受日夜交替的影响。

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光学观测

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光学观测利用的是望远镜系统进行碎片的观测，观测能力由望远镜的口径等决定。

如何移除太空垃圾？

为了清除太空垃圾，研究人员想出了多种办法，到底哪有办法最有效呢？英国萨里航天中心将在明年初发射一颗卫星，专门用来测试各种清除太空垃圾方法的有效性。

科学家估计，目前有7000吨太空垃圾在高速运动，它们给航天器及航天员带来很大威胁，一旦与运行中的航天器或卫星相撞，后果严重。因此，英国萨里航天中心展开了“清除垃圾”项目。研发人员在发射卫星之后，将测试多种清除太空垃圾的方式。

方式一：用网捕获

卫星发射出一块太空垃圾，再发射出捕捉网测试它的有效性。

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方式二：用鱼叉拖回

卫星发射出一块太空垃圾，再发射鱼叉将其击中拖回。

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这两种方法将太空垃圾捕获后，拽向地球方向。

方式三：测试跟踪太空垃圾的“视觉导航”系统

第三个是测试跟踪太空垃圾的“视觉导航”系统。由于太空垃圾形态不一，对于跟踪识别系统有着很高的要求。

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▲“遨龙一号”是世界上第一个主动的轨道碎片离轨清除的飞行器

空间碎片清除任重道远

随着人类对于宇宙开发的不断深入，空间碎片的数量仍在不断增加，对于空间碎片的控制和清除亟需开展。但无论采用哪种方式开展空间碎片清除，都面临巨大的技术难度和攻关难度，空间碎片的清除，必将是一个长期的过程，是一个需要全世界航天国家给予投入和支持的技术领域。

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▲日科学家建议空间站安装激光器射杀太空垃圾

空间碎片清除技术呈现如下发展趋势是：一方面，碎片清理有效载荷主要采用机械臂、飞网、飞爪等捕获式方法，同时对电动力绳索、太阳帆、增阻装置等新概念碎片清理技术逐步开展了深入研究。另一方面，空间碎片清理飞行器正由概念设想逐步走向工程实际应用。多项关键技术已经完成在轨演示验证，基于飞网、飞爪抓捕失效卫星的空间碎片清理飞行器已开展了概念研究。

空间碎片的数量控制任重道远。在进行新的航天发射过程中，运载器、卫星、飞行器等都需要事先考虑空间碎片的数量控制问题，包括必要的钝化程序设计，甚至是主动离轨设计等，努力控制空间碎片的增长速度，而不是任由其在轨数量的大幅增加。

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▲太空“清道夫”——立方帆

空间碎片的清除任重道远。对于既有的空间碎片，尤其是已经影响到在轨或者即将发射的卫星、飞行器安全的空间碎片，必须采取必要的措施避让。但是治本的办法还是采取主动措施将其从轨道上清除。在空间碎片信息数据库的建设、预警系统和清除的技术领域，都需要进行大力的投入，长期攻关。