路遥

如果你看过电影《地心引力》，一定对空间站被高速掠过的太空垃圾摧毁的镜头印象深刻。那么，太空垃圾是怎样产生的呢，它们真的有这么大的威力吗？这一期，就让我们来了解一下让宇航员们“闻之色变”的太空垃圾吧。

太空并不像我们所以为的那样空无一物。在广袤（mao）的近地空间中，潜伏着很多大小不一的太空“流浪者”——太空垃圾，它们就像一颗颗流动的炸弹，对人造卫星、空间站等航天器构成威胁。

客从何处来

太空垃圾也被称为轨道碎片，是指围绕地球轨道运行的无用人造物体。绝大多数太空垃圾分布在地球周围2 000千米的范围内，其中距地面750千米-800千米的高度上最为集中。它们有的是“退休”的人造卫星或报废的火箭残骸，在失去效用以后，仍在太空中飞行，例如目前地球轨道上最大的太空垃圾——欧洲航天局2002年发射的地球观测卫星Envisat，它有一辆双层巴士车那么大，重达8吨，在201 2年失效成为太空垃圾。有的是宇航员在太空作业时制造的垃圾：1965年，一只手套被美国宇航员爱德华丢弃在太空，这只手套以每小时约2.8万千米的速度在太空飞行了20多年，最终坠入大气层烧毁；1982年，苏联宇航员瓦伦丁·列勃捷夫在进行例行的太空行走时，减压舱内的一些螺栓、垫圈和一支铅笔被吸入太空，成为太空垃圾：2007年，国际空间站宇航员安德森在太空行走期间，将一个635千克重的有毒氨水罐抛入太空，16个月后，

这个电冰箱大小的太空垃圾坠入澳大利亚和新西兰之间的茫茫大海，幸运的是没有造成事故。还有一类太空垃圾是航天器碰撞或者爆炸后产生的碎片。例如苏联就曾进行过多次卫星拦截、爆炸试验，制造了大量大小不等的碎块垃圾。这类太空垃圾数量众多且体积小不易观察，给人们的航天活动造成许多危害。

野蛮生长的流浪汉

2015年，来自英国伦敦大学学院的天文学家制作的一个视频，展示了从1957年到2015年太空垃圾的数量变化。1957年，太空中只有1個太空垃圾——第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”；到1980年，近地轨道上的太空垃圾已经达到近5000个；2007年，太空垃圾数量迎来一次大爆发；到了2015年，太空垃圾的数量已经达到了令人忧虑的程度。据专家估算：

大小在1厘米以下的太空垃圾超过1.7亿块；

大小在1-10厘米的太空垃圾超过67万块；

大小在10厘米以上的太空垃圾超过2.9万块。

竟然有这么多太空垃圾环绕着地球，是不是很可怕？更可怕的是，这些太空垃圾还在以每年2%～5%的速度递增。按照这个速度计算，如果不采取措施，那么近地轨道在300年后就可能被垃圾填满。

别人要钱，这位流浪汉要命

在地面上乱扔垃圾，最大的危害也许是破坏了环境卫生。而在太空中“乱扔垃圾”，可是会要命的！

2016年，英国宇航员蒂姆·皮克发现国际空间站瞭望塔舷窗上出现了一个直径约7毫米的圆形撞击坑。“肇（zhao）事者”是谁呢？据推断，这可能是一小片金属碎片撞击造成的，这些小碎片的直径大约只有千分之几毫米，小到肉眼都无法看见！

很难想象尘埃大小的碎片竟然有如此大的破坏力，而这正是太空垃圾的可怕之处。太空垃圾的破坏力主要来自极快的飞行速度——每秒钟约7千米。科学家们做过一个实验，用一个直径1.2厘米的小球，以每秒6.8千米的速度撞击一铝块，撞出了十几厘米深的坑，而绝大部分的航天器外壳都没有这么厚。据科学家们估算，一块仅10克重的太空碎片的撞击能量不亚于一辆高速行驶的小汽车；一颗迎面而来的直径为0.5毫米的金属微粒，足以戳穿宇航员的宇航服，使其一命呜呼：一个棒球大小的太空垃圾则可能直接将航天器撞得粉碎，产生灾难性的后果。

1986年，欧洲发射的“阿丽亚娜”火箭刚进入轨道就发生爆炸，产生了564块大于10厘米的碎片、2300多块小于10厘米的碎片。这些密集的“弹丸”，后来直接造成两颗日本通信卫星和一颗法国卫星失灵。

为了避免这些“移动炮弹”的伤害，美国和欧洲将两万多个大小在10厘米以上、能够被观察到的太空垃圾进行编号，并持续跟踪和监测，发出预警。国际空间站也专门加设防护层以应对小碎片。可是对于10厘米以上的“大家伙”，就只能“三十六计，走为上计”了——2014年，国际空间站为了避免遭到太空垃圾的撞击，不得不三次变轨。

消灭太空垃圾，前路漫漫

既然太空垃圾如此可怕，那有没有办法消灭它们呢？遗憾的是，按照现有的技术，要完全清除太空垃圾还是比较困难，且成本昂贵。因此，目前应对太空垃圾还是以“躲”为主，或者等待它们自己进入大气层烧毁。

科学家们从消灭一些较大的太空垃圾着手，也提出了一些清理办法：日本科学家们提出，可以在国际空间站上安装个激光系统，利用激光将太空垃圾推入大气层中烧毁：瑞士科学家们打算在卫星上安装超快仿生手臂，捕捉并回收太空垃圾；美国科学家们提出了“二维宇宙飞船”的构想，使用特殊的二维薄膜材料将太空垃圾“五花大绑”并“捉拿归案”；中国的科学家们已经展开了实践，于2016年6月发射了一台“遨龙一号”飞行器，让其主动清理轨道上的碎片，并将收集的太空垃圾带到大气层烧毁……

记一次可怕的太空交通事故

2009年2月11日，发生了人类历史上第一次近地轨道卫星相撞事件。两颗卫星在西伯利亚上空788.6千米的高度上狭路相逢，还没来得及跟对方打个招呼，就一头撞了上去。

这次太空交通事故的两位“当事人”，一个是俄罗斯的废弃军用通信卫星“宇宙2251”号，发射于1993年，重约900千克；撞击发生时，它早已失去效用，在太空飘了十多年。另一个是美国商业卫星“铱星33”号，发射于1997年，重约560千克，是美国铱星通信公司的66颗通信卫星之一，当时仍在使用中。

在这场事故发生前，美国北美太空安全司令部曾预测到这两颗卫星会在584米的近距离上擦身而过，可没想到卫星与预计的轨道有些许偏离，结果就撞上了。

撞击发生后，科学家们立即对撞击产生的碎片进行跟踪。在撞击发生3个小时后，两颗卫星的轨道上就出现了大量的碎片。而在随后的四个月里，撞击产生的碎片布满全球。2012年，科学家们的统计结果显示：“宇宙2251”号被撞后共产生了1603块可观察到的碎片，其中222块已自然陨毁：“铱星33”号则有598块碎片，其中93块已自然陨毁。一次撞击事件就产生了2200多块可以观察到的太空垃圾，这数字真是令人触目心惊！