出于某種奇怪的本能，人類偏愛在所到之處留下痕跡。

百萬(wàn)年地貌被無(wú)情踩踏、最美自然景點(diǎn)垃圾成山等報(bào)道比比皆是。

但你以為只有我們居住的地球空間才會(huì)出現(xiàn)這些情況嗎？

實(shí)際上，有此“特長(zhǎng)”的人類同樣沒有放過(guò)浩瀚的宇宙。

只是當(dāng)我們意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題時(shí)，太空垃圾也已經(jīng)泛濫成災(zāi)了。

對(duì)此有人還戲謔道，未來(lái)最浪漫的事可能是陪你去看太空垃圾雨。

調(diào)侃歸調(diào)侃，在太空中，僅是幾毫米的碎片就可能摧毀數(shù)十億打造的衛(wèi)星。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，不少太空碎片只要互相碰撞一次，就可能產(chǎn)生成千上萬(wàn)個(gè)失控的高速碎片。

它們不僅可能會(huì)中斷衛(wèi)星通信，也會(huì)將未來(lái)的宇航員和衛(wèi)星置于危險(xiǎn)之中。

最終，這樣會(huì)使導(dǎo)致日常的通訊、定位等服務(wù)失效。

如今，各國(guó)的科學(xué)家想方設(shè)法解決這一難題，中國(guó)更是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

不過(guò)，先污染后治理的老路總歸是困難重重，任重而道遠(yuǎn)。

說(shuō)起太空垃圾，我們第一時(shí)間想到的可能就是那些從太空墜落的人造飛行物殘骸。

但實(shí)際上，它涵蓋的范圍非常之廣。

不光是廢棄的衛(wèi)星、報(bào)廢的火箭助推器，還有宇航員作業(yè)時(shí)留下的航天服、工具鏟、老虎鉗、相機(jī)、牙刷、鉛筆等；

比如1982年蘇聯(lián)宇航員列勃捷夫在太空行走前，就不小心讓艙里的螺栓、墊圈還有一支鉛筆被吸出到太空，成為致命的垃圾。

在太空飄逸的熱毯

不過(guò)，太空垃圾的主力軍是世界各國(guó)發(fā)射的運(yùn)載火箭、衛(wèi)星等航天器。

完成任務(wù)后，它們有的很快進(jìn)入大氣層燒毀，有的則長(zhǎng)久停留在軌道上，變成太空垃圾。

甚至還可能會(huì)直接墜落到地球，危及人類以及生存環(huán)境的安全。

比如1997年，一名女子被一枚從天而降，長(zhǎng)6英寸的金屬撞中肩部。這也是迄今為止唯一發(fā)生過(guò)的一起傷人事件。但沒有造成傷亡的墜落情況并不罕見。

宇宙954

其中，太空垃圾墜落產(chǎn)生的最大危害當(dāng)屬著名的“宇宙954”事件。

1978年1月24日，一顆蘇聯(lián)核動(dòng)力衛(wèi)星回收時(shí)失控后從天而降，墜落到加拿大西北部地區(qū)。

當(dāng)時(shí)它攜帶30千克濃縮鈾核燃料，足以生產(chǎn)3枚核彈頭，被媒體形容為從天而降的核災(zāi)難。

這些具有高放射性的碎片在18000平方英里的范圍內(nèi)散落，引發(fā)民眾的強(qiáng)烈恐慌。

好就好在并沒有危及人身安全，但加拿大還是花費(fèi)1400萬(wàn)美元清除污染，并獲得蘇聯(lián)賠償。

一般說(shuō)來(lái)，太空垃圾墜地的數(shù)量與航天發(fā)射的頻率成正比，發(fā)射次數(shù)越多，火箭助推器和報(bào)廢衛(wèi)星落下的也越多。

也就是說(shuō)，誰(shuí)也不能保證某一天墜落的碎片不會(huì)砸到人類身上。

早在1972年聯(lián)合國(guó)制定的《空間物體所造成損害的國(guó)際責(zé)任公約》，萬(wàn)一有人或者建筑不幸被碎片擊中，受害人還可以向衛(wèi)星的所有者提出索賠。

在秘魯發(fā)現(xiàn)的隕石，其實(shí)是太空垃圾

不過(guò)，說(shuō)句實(shí)在話，目前帶來(lái)最大危害還是停留在地球軌道上運(yùn)行的太空垃圾。

據(jù)2017年歐洲宇航局的數(shù)據(jù)表示，在地球軌道中超過(guò)10厘米大小的碎片約有2.9萬(wàn)個(gè)，介于1厘米至10厘米的碎片達(dá)75萬(wàn)個(gè)，1毫米至1厘米的碎片已達(dá)1.66億個(gè)。

如果你認(rèn)為這些以厘米計(jì)算的碎片不足以危害的話，那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了。

美國(guó)宇航局估計(jì)，這些碎片大多數(shù)以每小時(shí)2萬(wàn)公里的速度繞地球運(yùn)動(dòng)。

這個(gè)速度可是相當(dāng)于我們普通客機(jī)的70到80倍。

它們就像是馬路上隨意亂開的汽車一樣漂浮在太空軌道上。

不經(jīng)過(guò)追蹤，你無(wú)法知道它們什么時(shí)候停住，何時(shí)會(huì)突然進(jìn)行變線等等。

由于它的相對(duì)速度較大，小到幾毫米的油漆斑點(diǎn)都足以給人造衛(wèi)星或者載人飛船造成致命損傷。

可以說(shuō)，這些看似不起眼的碎片是宇宙交通事故最大的潛在“肇事者”。

自人類航天史發(fā)展以來(lái)，它們?cè)斐傻氖鹿室彩遣辉谏贁?shù)。

1991年12月，俄羅斯已廢棄的人造衛(wèi)星“宇宙1934”與飛船“宇宙926”釋放出的一大塊物體相撞，旋即發(fā)生爆炸。

2013年3月，俄羅斯衛(wèi)星與一小塊中國(guó)衛(wèi)星被擊毀之后產(chǎn)生的碎片相撞，再次在太空中發(fā)生爆炸。

類似地事件并不罕見，隨著太空垃圾所占的軌道空間一直擴(kuò)大，碰撞發(fā)生的可能性也不斷增加。

早在1978年，美國(guó)宇航局科學(xué)家唐納德·凱斯勒提出的一種理論假設(shè)。

該假設(shè)認(rèn)為當(dāng)近地軌道的航天器密度達(dá)到一定程度時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生碰撞，形成碎片，進(jìn)而形成更多碰撞，更多碎片……

這樣下去，最壞的結(jié)果便是導(dǎo)致近地軌道將被危險(xiǎn)的太空垃圾所覆蓋。

圖目前太空垃圾全球分布圖，紅色的就是地球靜止軌道上的正常工作衛(wèi)星

要知道，這些可能被撞毀的衛(wèi)星可是用來(lái)輸送信號(hào)、追蹤天氣，個(gè)人行蹤等改變我們生活方式的。

一旦太空中沒有它們存在的空間，人類生存方式極有可能迎來(lái)大倒退。

由于失去能夠安全運(yùn)行的軌道，雄心勃勃的太空探索發(fā)射計(jì)劃將寸步難行。

航天器變軌以規(guī)避碎片

如今，各國(guó)科學(xué)家只能藉由操縱軌道，采取躲的方式來(lái)避免與碎片相撞。

但隨著太空垃圾的問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻，再不及時(shí)清理也必將后患無(wú)窮。

因此，全世界的航天界都在研制各種方法來(lái)清除回收太空碎片。

比如用高強(qiáng)度纖維編織的空垃圾網(wǎng)攔截太空碎片；又或是將太空垃圾送到更高的空間軌道等方法。

其中，比較有意思的是那些從動(dòng)物身上獲得的點(diǎn)子。

2017年8月，美國(guó)斯坦福大學(xué)的科學(xué)家就受壁虎啟發(fā)，研制一種能抓住太空漂浮物體的機(jī)械抓手。

這項(xiàng)成果發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志，并受到了廣泛的關(guān)注。

現(xiàn)實(shí)中，我們經(jīng)?？吹奖诨⒛茉趬Ρ?、天花板等光滑的平面上迅速爬行。

這一項(xiàng)技能實(shí)則得益于它腳下布滿了細(xì)微的皮瓣和毛發(fā)等。

這些物質(zhì)能使壁虎在跟任何表面完全接觸時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生非常大的吸附力，使自身粘附在上面。

利用類似的原理，研究者便研發(fā)出一塊仿壁虎材料，并將兩塊材料組合成一個(gè)抓手。

通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室、零重力環(huán)境下的測(cè)試表明，這種“壁虎抓手”不僅能抓取并操作重達(dá)370千克的大物體，也能抓取并操作質(zhì)量不到300克的小物件。

這也意味著，它能抓取不同形狀、大小以及材料的太空垃圾。

但為了保險(xiǎn)起見，它仍在進(jìn)行改進(jìn)，并運(yùn)往國(guó)際空間站進(jìn)一步測(cè)試使用。

除了壁虎的構(gòu)造以外，科學(xué)家也參造了鳥類的飛翔特性。

他們想到給太空垃圾插上“翅膀”，讓它們自己飛回地球。

2010年3月，英國(guó)科學(xué)家就設(shè)計(jì)了一種“立方帆”，來(lái)對(duì)付較大體積的太空垃圾。

在立方帆的內(nèi)部，安裝有一張折疊起來(lái)的聚合膜。

當(dāng)它發(fā)射到太空之后，這張膜面積可達(dá)25平方米就會(huì)張開。

立方帆

當(dāng)立方帆附近出現(xiàn)太空碎片時(shí)，地面人員就會(huì)發(fā)出指令，小型動(dòng)力裝置就會(huì)開啟，靠近太空碎片進(jìn)行“對(duì)接”工作，使立方帆自身與碎片結(jié)合為一體。

之后，立方帆會(huì)利用地球高空的稀薄空氣來(lái)帶著報(bào)廢的衛(wèi)星“飛”離軌道。

雖說(shuō)地球軌道上的空氣分子密度極低，但卻足以能讓立方帆緩緩減速，降低軌道。

這樣就能使得太空垃圾能在比短時(shí)間內(nèi)墜入大氣層進(jìn)行自動(dòng)燒毀。

值得一提的是，立方帆的投資大約100萬(wàn)歐元左右。

一旦研發(fā)成功，它可以說(shuō)是處理太空垃圾的方法性價(jià)比最高的，大大降低了太空垃圾處理的成本。

此外，還有科學(xué)家提出向太空中發(fā)射3000米寬“漁網(wǎng)”，企圖將太空垃圾撞離軌道。

甚至有科學(xué)家想出這樣有趣的想法：將氣球送上太空，用一陣狂風(fēng)將碎片吹得向大氣層猛沖。

除了清理碎片之外，航天界還應(yīng)從源頭上控制垃圾。

隨著空間飛行器的增多，地球同步衛(wèi)星軌道位置的分配問(wèn)題也越發(fā)受人關(guān)注。

因此，協(xié)同各國(guó)進(jìn)行軌道位置的合理有效分配就顯得格外重要。

它需要國(guó)際上進(jìn)行協(xié)同合作，按需求和可能予以優(yōu)化空間軌道的安排等。

與此同時(shí)，國(guó)際組織初步訂立了相關(guān)的“太空交規(guī)”。

比如對(duì)已碎片進(jìn)行編號(hào)，用定位進(jìn)行全程跟蹤等規(guī)避碰撞的方法。

而在對(duì)待太空垃圾的問(wèn)題上，我們國(guó)家也承擔(dān)起了一個(gè)大國(guó)的責(zé)任。

2000年，我國(guó)就啟動(dòng)了“空間碎片行動(dòng)計(jì)劃”，對(duì)太空垃圾進(jìn)行監(jiān)控和主動(dòng)處理。

2015年，中國(guó)國(guó)家航天局空間碎片監(jiān)測(cè)與應(yīng)用中心正式成立。

同時(shí)，中國(guó)政府也利用先進(jìn)技術(shù)盡可能減少空間碎片的產(chǎn)生。

我國(guó)的航天科研人員就對(duì)在役長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭實(shí)施了末級(jí)鈍化處理。

經(jīng)過(guò)鈍化處理過(guò)后，衛(wèi)星被撞后也不會(huì)發(fā)生爆炸，從而避免產(chǎn)生更多的碎片。

值得一提的是，中國(guó)在清理太空垃圾領(lǐng)域的實(shí)踐中可以算是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

2016年發(fā)射的“遨龍一號(hào)”裝載了一臺(tái)機(jī)械臂，就能準(zhǔn)確地抓住速度超高的碎片。

它是世界上第一個(gè)主動(dòng)的軌道碎片離軌清除試驗(yàn)項(xiàng)目。

不過(guò)，這厲害的技能卻被美國(guó)認(rèn)為是發(fā)展太空武器，認(rèn)為有抓走別國(guó)衛(wèi)星的可能，以此強(qiáng)烈譴責(zé)中國(guó)。

圖：遨龍一號(hào)所使用的機(jī)械臂

種種跡象表明，太空垃圾涉及的問(wèn)題更為復(fù)雜，絲毫不亞于我們地球上大氣與水體污染。

看來(lái)，光是不斷完善環(huán)境法以及道德約束還不夠，人類還真得將環(huán)境保護(hù)意識(shí)拓寬到全宇宙，世界才能重新變得安全且清潔。

不然未來(lái)，亂扔垃圾只是丟人，亂扔太空垃圾可能丟的就是命根子了。

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