延长卫星寿命成为应对新策略

计算机模拟的近地轨道空间碎片图。

　　图源：NASA官网

　　美国《连线》杂志在线版日前刊登文章称，随着私人太空企业开始向地球轨道进军，以及低成本的立方体卫星和纳米卫星让平常人也能支付得起，太空中的一个问题—太空垃圾将会变得日趋严重。

　　太空垃圾是一些零零碎碎的、围绕地球轨道的无用人造物体，也称空间碎片或轨道碎片。它们小到由人造卫星碎片、漆片、粉尘构成，大到是一整片飞船的残骸。

　　问题多严重？

　　我们的近地轨道目前是拥挤的交通要塞，而且还没有“警察”来疏导。

　　自上世纪60年代初以来，太空垃圾的数量已开始呈指数级增长。据美国国家航空航天局（NASA）2016年估计，目前地球轨道上有1亿个一粒盐大小的人造物体、50万个弹珠大小的物体、2.3万个接近或超过垒球大小的物体。2009年，一颗废弃的俄罗斯卫星与美国商业卫星相撞就制造出了2000多个碎片。

　　除了卫星，还有火箭。达伦·麦克奈特是美国弗吉尼亚一间为政府间谍卫星服务公司的技术总监，据他估计，每年两颗苏联废弃火箭相撞的概率为1/4000，产生的碎片数量可想而知。

　　2016年5月，欧洲空间局（ESA）在其官方网站公布了宇航员蒂姆·佩克从观察舱内部拍摄到的照片，其展示了舱体被极微小的太空垃圾撞击留下的槽。撞击的太空垃圾直径可能不到千分之一毫米。国际空间站对此使用了大量屏障来保护宇航员，因而，此类级别的撞击并没有危险性。

　　但大碎片就完全不同。只要与一块大于10厘米的太空垃圾碰撞，航天器就会遭遇毁灭性打击。而在1亿块环绕地球运行的太空垃圾中，直径超过10厘米的至少有2.7万块。

　　未来会怎样？

　　苏联发射人类第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”，开启了太空探索的新篇章，但也意味着我们开始有意无意地在宇宙空间遗弃各种残骸和废物。这些碎片不仅给航天事业带来巨大隐患，还污染了宇宙空间；同时也给人类带来灾难，尤其是核动力发动机脱落，会造成放射性污染。

　　而在可预见的未来，这种情况还会更加严重。

　　一方面是微电子、微机械、纳米等技术的进步促进小卫星设备—立方体卫星和纳米卫星的普及。立方体卫星最显著的特点就是部署廉价：它可以被捆绑在一枚大的火箭平台上。尽管发射一枚火箭需要花费5千万美元到3亿美元，但在一个大的火箭平台上搭载一个立方体卫星，只需额外花费5万至10万美元，这使其应用层面更广。而纳米卫星更是需要由相当数量的卫星形成分布式的星座系统，才能实现其功能。