太空垃圾：应圾桶迟早倒扣在你的头上

#钢板45

卫星“NanoRacks- Remove Debris”的照片，由NASA公布。这个外形酷似漫威科幻电影《惊奇队长》里“宇宙魔方”的卫星有着特别的用途：它可以收集太空中漂浮的垃圾碎片，并将其烧毁在地球大气层里。

前不久，距离地球一千多公里外的太空中，两枚太空垃圾向彼此靠拢，一度仅有25米的距离。如果它们相撞，形成的碎片云可能使近地轨道的空间碎片量增加10%至20%。这等于在地球上空放了一场巨大的烟花，而当烟花落下，我们每个人都将遭受重击。一时间，太空垃圾成为“热搜体”。事实上，近年来太空垃圾一直是各国科学家们致力解决的问题。它们对于我们的影响，绝对超乎你的想象。

致命的太空垃圾在敲门

根据欧洲航天局统计，目前大概有34000个直径超过10厘米的各类人造废弃物及其衍生物环绕着地球，此外，直径1厘米～ 10厘米之间的废弃物超过90万个，小于1厘米的物体数量则超过1.28亿个。它们环绕地球飞行，却毫无用处，于是被统称为“太空垃圾”。

中国第一位飞天航天员杨利伟曾经回忆说，他在太空里听到了许多“咚、咚、咚”的响声，但他不知道声音的来源是什么。而这很有可能就是太空垃圾撞击飞船时发出的声音。寂静无声的浩瀚太空里，致命的太空垃圾在敲门……想想还挺吓人。

由于近地轨道上的物体飞行速度极快，即使是很小的太空垃圾碎片也裹挟着巨大的动能。它们就像静卧在轨道上的地雷，让地球危机四伏。

更令人担忧的是，大型太空垃圾很可能会导致世界末日的到来。虽然，一旦有太空垃圾的碰撞概率达到0.001%，人类就会对卫星轨道进行干预，但垃圾数量庞大，总让人觉得防不胜防。

有人认为，0.001%的概率对地球产生的影响微乎其微。但仅在2020年，就发生了三起潜在的、需要人为干预的太空垃圾碰撞事故。幸得我们足够警惕，事故最终没有发生，但每次预警都还是让全球监测站为人类的生死存亡捏了一把冷汗。

原来是这样的太空垃圾

从人类踏入太空至今，已经产生了上亿块总重量超过8400吨的太空垃圾。其中大部分垃圾来自散落的火箭零件。当火箭升空后，其第一级，通常会自然地落人大气层烧毁，但其他部分就没有这么幸运了。它们在外太空与火箭主体剥离，永恒地漂浮在地球上空，无法前进，也不能下落。比如，发射阿波罗12号的土星5号火箭的第三级，就是一个著名的太空垃圾，科学家们亲切地将它命名为“J002E3号天体”，并密切监控，避免它在不知不觉中要了我们的命。

除了火箭，卫星也是太空垃圾的一大来源。几个月前，哈佛一史密松天体物理学中心的科学家乔纳森-麦克道尔就对科技狂人马斯克的SpaceX公司发出了警告。他对照了SpaceX和美国政府的数据后，发现已经发射上天的800多颗星链卫星中，大约有3%因故障而失效。数据看起来并不算高，但由于该太空卫星互联网计划规模庞大，即使3%的卫星失效，长此以往，数量也相当可畏——可能产生1200多颗“死”卫星……

更可怕的是，每一颗“死”卫星，还会继续产生更多的太空垃圾。早在1978年，美国航天局太空碎片研究专家唐纳德·凯斯勒就意识到了这种危险。按他的计算，如果地球低轨道的太空垃圾密度超过一定的数值，将产生级联碰撞，也就是一块碎片被碰撞后会产生多个碎屑，当这些碎屑又和其他太空垃圾发生碰撞，则会产生更多的碎屑，最终导致低轨道区域布满太空垃圾，使低空卫星在这一区域很难“存活”，甚至人类发射更高轨道的卫星计划也会因此搁浅。

欧洲航天局的太空垃圾专家本杰明·巴斯提达充满了担忧：“即使我们现在不再向太空发射任何东西，在200年内，大块垃圾会碎成为小块垃圾，从而让太空无法使用。”

所以，如果人类想继续探索太空的星辰大海，清理太空垃圾刻不容缓。

垃圾越来越多，人类何去何从

面对太空垃圾，各国都在积极行动。国际空间站是人类航天史上一座重要的里程碑。它有近两个足球场那么大，由于位于低轨道区域，周围遍布太空垃圾，国际空间站俨然成了一个活靶子。为了应对潜在的威胁，科学家们研发出了“惠普尔护盾”以保护国际空间站的安全。利用“物体在高速撞击时，会爆发出极高的能量，从而使物体本身破碎、蒸发”的原理，“惠普尔护盾”采用了双层设计。当小于1厘米的太空垃圾击穿第一层护盾时，会碎成粉末，粉末对第二层的威胁相对减小，也许只会在空间站外表面留下微小的灼烧痕迹。但当大于1厘米的碎片来袭，人类除了改变空间站的运行轨道，能做的也只有祈祷。

2019年，欧洲航天局宣布，委托一家名为ClearSpace的公司，计划在2025年开展人類第一个太空垃圾清理任务，由清理卫星ClearSpace-1执行任务。这颗卫星像一只大蜘蛛，它清理太空垃圾的方式是进入太空，耐心织网，慢慢接近垃圾，然后俘获它们，再开启返回推进器，与它们一起坠回地球。整个过程堪称一场“死亡拥抱”。

其实，治理太空垃圾，科学家们一直都在提出设想，大开脑洞。比如，有科学家曾设计出一个带有捕捉网的清理卫星，试图将轨道中的大碎片都“捞”回地球。如果垃圾太大，捞不住，则从卫星上发射一枚鱼叉叉住。为了避免越清理越脏，有的科学家还提出了一些更加疯狂的想法，比如，在轨道上放上一块巨型磁铁，把太空垃圾全都吸过来……

真的很拼了。毕竟，我们把太空当成垃圾桶，未来，这只垃圾桶必然要倒扣在我们自己头上。

垃圾+垃圾=更多的垃圾

2009年，美国的通信卫星“铱-33”与俄罗斯的报废卫星“宇宙2251”发生了碰撞，两颗卫星随即从两块垃圾，变为了两团由碎片组成的“垃圾云”。

垃圾连连看

1986年，“阿丽亚娜”号火箭爆炸，其残骸击毁了两颗日本通信卫星，同归于尽，统统变成了垃圾。十年后，这些垃圾又撞上了法国军用卫星“Cerise”，使该卫星严重损坏，又变成了垃圾。

最可惜的太空垃圾

2010年，欧洲空间局发射（ ESA）的“Envisat”地面遥感卫星为了躲避一枚火箭残骸紧急变轨。监测站的科学家们全军出动，经过了精密的计算，好不容易得出一个安全的变轨方案。但该卫星已经消耗了过多燃料，最后无力返回地面，成为了巨大的太空垃圾。

与垃圾斗智斗勇的宇航员

2020年9月22日，国际空间站面对垃圾来袭，不得不升高轨道以躲避潜在的碰撞风险。当时在轨的3名宇航员也被迫全部离开空间站，进入俄罗斯“进步号”货运飞船避难。