太空垃圾橫飛,導致國際空間站虛驚一場

就在不久前，國際空間站剛躲過一塊太空垃圾。虛驚一場。

美國東部時間9月22日17:19（北京時間23日5:19），國際空間站控制中心臨時啟動俄羅斯進步號飛船推進器，持續推進150秒，改變空間站軌道高度，以便躲避一塊太空垃圾。

大約1小時後，即美東時間18:21（北京時間6:21），這塊太空垃圾以每秒14.6公裡（國際空間站飛行速度7.66公裡/秒）高速飛掠，距離國際空間站僅僅0.86英裡(1.39公裡)。

隨後，NASA局長吉姆·布裡登斯汀發布推文披露，為了躲避太空垃圾，國際空間站僅在2020年就進行了三次這種動作，並強調稱「軌道垃圾越來越多了!」

通常國際空間站軌道高度約為408×410公裡，以每小時27600公裡（7.66公裡/秒）繞地飛行，每92分鐘繞行一圈。目前，國際空間站以及正在裡面生活的三名美俄太空人全都安然無恙，最多只是虛驚一場。

太空垃圾確實是在時刻威脅著空間站、在軌運行衛星等太空飛行器。各種太空垃圾早已成為地球軌道日益凸顯的嚴重公害。

太空垃圾，也被稱為空間垃圾、軌道垃圾、空間汙染、空間廢物等（Space debris/ Space Junk)，是指太空中（主要是指地球軌道）那些不再在軌使用的人造物體，主要包括廢棄的太空飛行器（火箭上面級、人造衛星、飛船），以及太空垃圾碰撞後產生的次生垃圾（更多更危險）。

自從1957年蘇聯發射第一顆人造衛星，人類從此跨入太空時代以來，整整63年間全球總計航天發射4000多次，從衛星地圖SatelliteMap.com我們可以查詢到，截至目前（2020年9月23日）全世界至少發射過19252顆衛星，其中多達13092顆成為太空垃圾（蘇俄4730顆、美國4147顆、中國3424顆），在軌運行5677顆。

按照軌道分布，大約63%集中在2000公裡以下的低軌道，6%處在中地球軌道，29%位於3.6萬公裡的地球同步軌道。

根據美國太空監視網給出的數據：

●10釐米以上的太空垃圾——大約3.4萬塊。

●1～10釐米的太空垃圾——大約有90萬塊，只有2萬多塊可追蹤。

●小於1釐米的太空垃圾——1.5億塊，無法追蹤。

這只是截至目前的數據，隨著太空產業的迅猛發展，今後每年上天的衛星數量至少遞增4.4%，而太空垃圾總量將會增加幾十倍甚至上百倍。一旦發生科幻片《地心引力》的那種災難，太空垃圾就是呈指數級增長，後果無法想像，更無法承受。

要知道一塊直徑10釐米大小的太空垃圾，就可以徹底摧毀一個太空飛行器。

命運多舛的挑戰者號太空梭，曾在1983年遭遇過一個直徑僅為0.2毫米的塗料碎屑撞擊，就導致舷窗玻璃破損，停飛了好一陣子（上圖）。很難想像是吧，這麼小的垃圾竟然會造成如此嚴重的後果。

正因為如此，第二年即1984年，挑戰者號專程背上一個測試圓桶（上圖），有一輛公共汽車那麼大，送到近地軌道，就是為了專門挨太空垃圾的打。這個測試桶整整測試了6年，結果出乎意料：一共遭受上百萬次撞擊，肉眼看得見的撞擊點就有32000個，平均每天遭受15次比較大的撞擊。

難怪幾乎所有的太空飛行器（衛星、飛船、探測器、太空站），除了太陽能電池板外，基本都包裹得嚴嚴實實，就怕各種防不勝防的太空垃圾。

到底多小的太空垃圾才不會威脅到太空飛行器呢？目前還沒有一個權威性說法，一般認為只有微米級尺度，才不會對太空飛行器造成損壞。

核心問題是，現在有沒有非常棒的清除方案？

●歐洲空間局提出一種「漁網」方案，就是在近地軌道上設置一種特質漁網，捕獲太空垃圾，然後打包墜入大氣層燒毀——

這種清除方案已在2018年進行實測，效果不錯，還要進一步改進。可以說這是目前最接近實際的清除方案。

●美國洛克希德·馬丁公司提出了一種「吸引力法則」，利用磁鐵吸力捕獲廢棄衛星，再打包墜入大氣層焚燒——

太空垃圾飛行速度一般都在每秒3～7公裡，無論是相對而行依靠磁力捕獲，還是同向追蹤依靠磁力捕獲，都得想辦法消除掉太空垃圾的巨大動能，想想搞定這個都得很科幻。

●英國Hempsell航天公司提出一種「墓地軌道」設想，利用獵手飛船捕獲太空垃圾，送到36000公裡以外的地球軌道，劃定一個墓地軌道，專門堆放太空垃圾——

這種搬運工思維不可能徹底解決太空垃圾問題，只能算是針對地球同步軌道的一種權宜之計。

●中國空軍工程大學一組研究團隊構想出一種方法，通過威力強大的天基雷射站，來清除太空垃圾。

——看似粉碎機的方法真的管用嗎？會不會是大垃圾變成了小垃圾？理論上來說，物質不可能被真正消滅掉，太空垃圾也同樣。利用高功率脈衝雷射摧毀小尺寸的太空垃圾，就是粉碎化的過程，但必須小到不可能威脅各種衛星、太空飛行器的程度。當然這種方案還處在紙上談兵階段。

說實話，眼下還沒有一種：技術上可行、成本上可控、操作上可靠的解決方案。甚至一些人悲觀認為，這個硬骨頭恐怕只能留給後代，推給2120年以後的科學家。