
這張電腦模擬圖像顯示地球低軌道上太空垃圾的分布密度

2009年2月10日,一顆報廢的俄羅斯衛星(圖中右側)和一顆美國私人公司擁有的衛星在北極附近上空相撞,產生的大量碎屑散落太空,極大增加了未來發生進一步撞擊的風險
科技訊 5月12日消息,據美國太空網報道,如何應對航天時代人類在地球軌道上留下的無數太空垃圾一直是一項全球性的課題,很多科學家也相繼提出了五花八門的應對之道。不過最近一些專家對於這些方法是否真的能解決這一問題提出了質疑。
其中有一種方案是“建立太空垃圾潮,即放棄某些特定的軌道高度,專門用來囤積太空垃圾,任憑它們在這些軌道高度上運行。這一方案顯然認為現在地球軌道上的垃圾已經多到幾乎無法計數,無法清理了。
在最近召開的太空基金會(Space Foundation)第27次全國太空研討會上,美國空軍太空司令部司令威廉·謝爾頓(William Shelton)將軍表達了他對於不斷增長的太空人造垃圾數量的擔憂。
“軌道上的交通流量不斷上升。全世界現在有超過50個國家參與到了太空活動當中。而基於現有的系統,目前已經對超過2萬個碎片進行了追蹤,”他說。“我們不斷的進行例行數據編纂,確保對這些碎片的跟蹤。預計到2030年時,這一數字將增長3倍,這當然部分是由於我們使用了更加靈敏的探測系統,但是另一部分的原因就是太空垃圾的數量出現了進一步的增長。考慮一下吧,實際存在於軌道上的太空垃圾數量可能是我們目前已經追蹤到的數量的10倍。也就是說目前那一部分碎屑是無法跟蹤的,但它們卻能對我們的航天器造成致命的損害,不論是軍用,民用還是商業航天系統,都不可能幸免。”
危險的環境
從概率論的角度來講,謝爾頓將軍補充道,大型碎片會由於各種原因碎裂成較小的碎片,從而增加太空垃圾的絕對數量。他說:“在不遠的將來,低地球軌道和地球同步軌道將變得非常危險。”
當被問及美國空軍是否計劃為應對這種威脅提供資助時,希爾頓將軍回應稱:“我們目前還沒有找到一種在可承受花費範圍內可行的辦法,能讓我們看到任何能切實降低太空垃圾風險的希望。我們相信我們現在最可行的做法就是設法通過某種手段盡可能減小太空碎片的大小,當我們向太空發射火箭時,當我們部署衛星時,設法使產生的太空碎片最小化是十分必要的。我們目前也正在設法說服其他國家認識到這一做法的必要性。”
不過謝爾頓將軍也警告稱,根據現在在軌道上運行的垃圾情況來看,“我們可能還需要在太空垃圾的威脅下生活很長時間,甚至是數十年的時間。因此使產生的太空垃圾最小化非常重要,這也應當是其他國家的責任。”
無法回頭
來自約翰霍普金斯大學應用物理實驗室(APL)空間部門的馬歇爾·坎普蘭(Marshall Kaplan)是一位太空垃圾方面的專家。他認為對於太空垃圾的擔憂有幾個方面的原因。
在他看來,由於50多年的太空活動中太空垃圾不斷累積,現在我們已經到了無法回頭的地步。對此,坎普蘭表示,這次的試驗使太空垃圾的數量一下子增加了大約25%。
2009年2月,一顆美國的銥星和一顆俄羅斯的報廢衛星在西伯利亞上空相撞,坎普蘭表示,由於近50年來太空垃圾的不斷積累,以及這兩次太空事件,地球上空700公裡至大約1300公裡範圍內的軌道空間已經聚集了上百萬個太空垃圾,小的直徑幾毫米,大的則達到幾米。
情況復雜,費用高昂
坎普蘭告訴太空網記者:“太空垃圾逐漸累積的過程是不可逆的,如果你想要清理這些垃圾,將情況將非常棘手,而且費用驚人。而如果我們繼續像現在這樣使用這些軌道空間,那麼垃圾量還將繼續積累,這些軌道上太空垃圾的分布密度和發生碰撞的概率當然也會增加。”
不過坎普蘭也表示,好消息是我們現在還不必要立即清理這些垃圾,因為看起來情況不太可能會在近期出現急劇的惡化。
不過他還是提出了警告:“但是當刻不容緩的時刻到來時,這些垃圾將會開始摧毀衛星設施,這是一個危險的信號,這樣的損失是很難彌補的。我們必須對這樣的情況有所准備。”當被問及如何看待已經提出的很多五花八門的清理方案時,他表示這些方案沒有一個是切實可行的。
坎普蘭說:“除非在未來十年左右出現突破性的技術進展,否則我們是拿不出什麼現實可行的清理方案的。我們真的缺乏經濟上可承受的清理技術。”
在他看來,清理軌道上垃圾的工作前景是悲觀的。
“太空垃圾的擴散是不可逆的。對此進行的任何清理計劃都將十分昂貴。考慮到這一點,世界各航天大國都不太可能會采取任何積極地步驟去應對這一問題,”他說。“而事實上,我們也確實做不了什麼,我們無法承受那樣巨大的經濟開支。我們也沒有相關的技術和合作協調機制。沒人願意出這個錢。太空垃圾的‘產量’增長很快,但沒有‘消費者’。”
前景不樂觀
說了這麼多,我們真的一點事情都做不了嗎?坎普蘭說他可以想像我們未來的樣子,事情不太可能出現樂觀的情況。
他表示:“很有可能在未來的某一時刻我們將被迫放棄現在所使用的所有衛星軌道。一種可能的情況是我們將徹底不再使用現有的衛星系統,而是轉而運用全新的低軌道小衛星星座。這些小衛星分工合作,進行數據收集或通訊中繼的任務。”
這些小衛星可以運行在低於370英裡(約合600公裡)的軌道高度上,從而避免太空垃圾的傷害。
坎普蘭認為,這樣的新衛星系統將在未來的20年,30年或40年內出現。他說:“我們應當會有足夠的時間來完成這種轉變。讓我們采取明智的應對措施吧。對於造成現在這種糟糕的情況,我們大家都有責任,這是毫無疑問的。因此沒有任何國家可以置身事外,說這應該是其他國家應該解決的問題,而不是我的問題。”
與此同時,在我們頭頂的天空仍然很“寬闊”,但它正在不斷變校
坎普蘭說:“問題在於,在什麼時候,天空會變的太小?這是一個真正的問題,而我們對此一無所知。現在沒人會真正感到事情的緊迫性,除非發生一次嚴重的撞擊事件。這樣的事可能在任何時間段發生,也可能發生在20年後,我們對此真的一無所知。”(晨風)