太空垃圾如何清理?用魚叉擊中太空垃圾碎片

2020-12-02 環球網

（原標題：Watch this space harpoon spear a piece of orbiting debris）

作者 | 晗冰

出品 | 網易科技《知否》欄目組

圖示：項目衛星以每小時70公裡的速度發射「魚叉」擊中太空垃圾碎片

一項名為RemoveDebris（清除碎片）的太空垃圾清理衛星項目通過關鍵測試，項目衛星用類似於魚叉的設備成功刺穿太空中的模擬碎片。

據悉，該項目旨在清理目前環繞地球運行的數十萬塊太空垃圾。試驗的畫面顯示，這顆名為RemoveDebris的歐洲衛星將書寫筆大小的帶刺鈦矛試射到附在衛星短吊杆的一塊鋁質面板上。這個類似於魚叉的設備從冰箱大小的衛星上以每小時44英裡的速度射出，其拖著一根繩子猛烈刺穿了鋁質面板。

「到目前為止，我們真的很高興，」英國薩裡太空中心主任、這項耗資1500萬美元項目的首席研究員古格列爾莫·阿格列蒂(Guglielmo Aglietti)如是指出。「目標物是用和衛星一樣的材料製成的，所以能代表整個系統的工作原理。」

在清理太空垃圾的實際任務中，衛星會使用一個大得多的太空魚叉捕獲碎片，然後將其拖到大氣層中燃燒掉。阿格利蒂把這次演習比作敢死隊任務。

據統計，太空中散布著從廢棄的火箭部件、報廢衛星，再到散落的螺母和螺栓等各種太空垃圾。美國國防部現在對地球軌道上堆積的50多萬件人造碎片進行跟蹤。所有這些太空垃圾對經過的太空飛行器，比如說國際空間站以及耗資數十億美元的衛星構成了日益嚴重的碰撞威脅。

「從統計角度講，每五到九年就會有一次災難性的碰撞,一顆仍完好無損的大型太空垃圾往往會被撞擊成數以千計的碎片，」 德國航空航天中心專門處理太空垃圾的專家曼努埃爾`梅茨（Manuel Metz）表示，「這些新的碎片本身可能會產生新的碰撞，因此會產生層疊效應。」而這種現象正是2013年電影《地心引力》所描述的潛在災難性現象。

阿格利蒂認為，首先集中精力清除最大的太空碎片是有道理的，因為它們往往威脅更大。整個項目的想法是發射一系列的垃圾清理衛星，讓它們每年捕獲並清除一些碎片。

如果正在進行的清除太空垃圾測試任務圓滿結束，阿格利蒂希望航空航天公司願意為清理太空垃圾的任務提供資金。「這是概念的證明，」他說。「如果成功了，我們希望我們的工業合作夥伴將其推進到商業領域。」

此次演示是RemoveDebris衛星對太空碎片收集設備進行一系列測試中的第二次。RemoveDebris衛星由大學和航空航天公司組成的一個財團建造，主要由歐盟提供資金。

去年9月，這顆衛星成功地用一個裝有彈簧的網捕獲了一塊模擬碎片。今年3月，這顆衛星將在一塊太空碎片上安裝一個可充氣的「拖曳帆」。科學家們預計，「拖曳帆」將與衛星所在高度的少數空氣分子相互作用，從而減慢碎片的飛行速度，使其墜入大氣層並燃燒。

此外，人們還提出了各種潛在裝置來捕獲和消除空間碎片，包括自推進繫繩和機械臂。阿格利蒂說，之所以選擇魚叉、漁網和拖曳帆來清除太空垃圾碎片，是因為它們更為經濟。

德克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)太空科學家、太空碎片研究專家莫裡巴·賈(Moriba Jah)說，最好有不止一種方法來清除所有堆積的垃圾。「主動清除太空碎片需要許多不同的方法和技術，」他在周二的一封電子郵件中說。「我認為，我們需要一套所謂的『工具包』，能夠根據實際情況應用各種方法。」

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