特别声明：《NASA在太空部署传感器，监控在地球上无法观测的微小太空垃圾》转载于网络，并不代表傻大方资讯网的立场。

在太空中，各种丢弃的扳手、火箭零件会给太空飞船带来致命的危险，但实际上，大部分太空垃圾都不大，比如说，油漆碎片、卫星碎片的体积都很小。最近，美国国家航空航天局（NASA）计划于12月4日利用SpaceX太空探索技术公司发射的运载工具向国际空间站运送一台“空间碎片传感器”，以便更好地监控环绕地球轨道飞行、尘埃颗粒大小的微小碎片。

一片直径不到1毫米的太空垃圾将国际空间站的外窗玻璃撞出了一个宽度为7毫米的破损。

由阿方索·卡隆执导，乔治·克鲁尼和桑德拉·布洛克主演的奥斯卡获奖影片《地心引力》，讲述了一个在探索者号航天飞机上的两名男宇航员和一个女宇航员出舱进行哈勃望远镜维修时，遭遇太空碎片袭击，导致飞船发生严重事故的故事。影片逼真再现了太空垃圾的恐怖危险。

《地心引力》剧照

美国空军使用地面部署的雷达，对23000个体积超过棒球大小的太空垃圾进行着监控，卫星地面控制人员在收到监控警报信息时，可以操控卫星转换位置，避开太空垃圾飞行的轨迹，以避免碰撞。

安全世界基金会是一家总部设在美国哥伦比亚特区华盛顿的非盈利组织，该组织致力于研究可持续发展的太空空间。

该基金会项目规划主任布里恩·威登说，我们对微小太空垃圾的监控力度不够，知之甚少。威登说，空间碎片传感器能够对小于1毫米的太空垃圾进行监控，这种垃圾在高速飞行的情况下，如果发生撞击，仍然会导致非常严重的后果。“如果一颗卫星在轨运行10年或15年，这些微小太空垃圾的撞击和剐蹭会导致探测器传感器、卫星结构材料出现老化”他说。

NASA航天飞机在往返太空的过程中，会受到各种微小太空垃圾的撞击，机体上会留下像痤疮一样的斑斑点点，NASA会对遗留在飞机窗子及外部发射器的痕迹进行检查，以研究太空中的微小垃圾。“航天飞机返回地面之后，会进行非常详细的检查，以评估对飞机进行撞击的太空垃圾的大小体积，但是，所得的信息不是很多。”得克萨斯州休斯顿市约翰逊航天中心空间碎片传感器首席研究员、轨道垃圾科学家约瑟夫·汉密尔顿说。

等到国际空间站安装空间碎片传感器之后，科学家将能够通过该传感器更好地监控太空垃圾的数量。空间碎片传感器中安装了一块面积为1平方米的探测器，该探测器包含了多个嵌入到细微金属丝网中的薄层传感器。当微小太空垃圾撞击空间碎片传感器表面时，会导致一定数量的细微金属丝断裂，通过断裂情况就可以判断撞击颗粒的体积。撞击会给薄层带来损伤，通过损伤情况就可以判断撞击颗粒的飞行速度及轨道。空间碎片传感器的背盘可以测量撞击发生的强度，帮助科学家估计微小太空垃圾的密度。

在取得这些数据之后，科学家将可以计算出微小太空颗粒的轨迹，从而判断出它们的起源。举例来说，如果计算发现撞击颗粒为椭圆轨道，则意味着，撞击颗粒是一个自然形成的微陨星体。如果计算发现撞击颗粒为圆轨道，则意味着，撞击颗粒是从人造卫星上脱落下来的。通过利用更为精确的微小太空垃圾数量信息，科学家可以对1毫米-10厘米之间的太空垃圾数量进行更好的判断和估计。这类太空垃圾能够对宇航器造成更为严重的损坏，但又太小，无法通过地面雷达进行监控，哈密尔顿说。

安装在国际空间站的空间碎片传感器，其飞行轨道高度为40万米，该传感器是关于空间垃圾监控的一个技术验证设备。如果验证成功，将来还将进一步发射其他传感器，在70-100万米的飞行轨道高度对微小太空垃圾进行研究，70-100万米高度的太空垃圾更多，但目前对该高度区域还未很好地进行过研究。空间碎片传感器的研究发现将能够帮助卫星设计人员研发更好的卫星保护罩，提出更为精确的微小太空垃圾预测模型，以帮助卫星设计人员给卫星找一个垃圾麻烦少一些的飞行轨道。

有的商业公司也嗅到了商机，他们认为，太空垃圾监控、宇航器安全防护将会成为一个非常有利可图的行业。

天文尺度公司是一家总部设在新加坡、专门从事空间碎片移除和空间态势感知服务的初创公司。该公司在日本已筹集到2500万美元，投资人包括全日空航空公司和工业机械提供商——欧士机株式会社。

该公司于4年前成立，于2015年在日本建立了一个研发机构，2017年在英国设立了一家分支机构。该公司于2015年完成770万美元的A轮融资，于2016年又完成了3500万美元的B轮融资。到目前为止，该公司总共融资5300万美元。该公司研发了一颗质量为22kg的“Idea OSG-1”卫星，计划于2017年通过俄罗航天技术设备总公司采用“联盟”火箭发射，该卫星发射地点未确定，可能是哈萨克斯坦拜科努尔航天发射中心，也可能是俄罗斯东方航天发射场。该卫星将用于监测亚毫米大小的碎片。

该公司估计，目前有约750,000个直径大于1cm的碎片正绕着地球飞行。公司的第二颗“ELSA-d”卫星将用于演示在轨移除报废卫星技术。天文尺度公司还未宣布这颗卫星的发射时间，预计在2019年上半年发射。2017年11月28日，搭乘联盟号火箭升空的“Idea OSG-1”卫星，未能进入预定轨道，导致卫星任务失败，该卫星也已经遗失。

发射之前，天文尺度公司首席运营官克里斯·布莱克比说，该公司正在寻找商机，通过协议方式与政府机构及私营企业共享该公司卫星收集到的数据信息。

来源：http://www.sciencemag.org

译者：朱川

责编：钟天意