太空垃圾依靠激光技術清除

有關太空垃圾的話題在近幾年持續得到國際社會的關注。太空垃圾也被稱為軌道碎片,是圍繞地球軌道運行的無用人造物體,既包括已經“壽終正寢”,但仍在空間軌道兜圈子的各類衛星、被遺棄的運載火箭推進器殘骸等,也有航天器意外爆炸或者碰撞形成的碎片,還有一些螺絲和墊圈之類的零部件。

  近日,俄羅斯聯邦航天署署長弗拉基米爾·波波夫金在俄聯邦委員會圓桌會議上的一番話再次引發了人們對太空垃圾的擔憂。他表示,目前地球同步軌道的太空垃圾汙染非常嚴重,即使不再發射任何航天器,現有航天器老化、報廢和毀壞也會導致太空垃圾“自我繁殖”。如果不解決太空垃圾問題,人類可能在未來20年內失去地球同步衛星軌道。

  無論是采取躲避、防禦、減緩還是回收利用手段,都無法從根本上清除太空垃圾。滿天的太空垃圾終歸要得到徹底清理,開發太空垃圾清理技術勢在必行。

  事實上,很多國家都在推出清掃太空垃圾的計劃,科學家們也在考慮從無數種垃圾清理方案中精選出經濟有效的方案。美國宇航局正在考慮用激光清掃地球周圍的太空垃圾,防止其與衛星相撞。激光清除太空垃圾原理是:激光束裏的光子攜帶了微量動力,在特定環境下,能推動太空中的物體,並使其減速。通過向垃圾碎片發射激光數小時後,就有可能改變其方向。即便不能讓太空垃圾脫離軌道,也能避免其撞擊空間站或者衛星。新課題的設備花費僅為80萬美元,而全部費用止於千萬美元。現有的望遠鏡經改良後,能投入使用,降低運營成本。有科學家認為,應在夏威夷山頂建大型激光站。另一些人則認為,在衛星上安裝激光裝置,把碎片轟入大氣層。

  日本宇宙航空研究開發機構決定,自2014年起將啟動一項垃圾清理試驗,以清除由使用壽命結束的衛星和火箭殘骸組成的太空垃圾。清理方式是以金屬繩捆住漂浮在宇宙空間中的太空垃圾,然後使其降低速度,並使其落入大氣層中銷毀。此外日本還將開發“清掃衛星”,並於2019年前後發射。屆時,“清掃衛星”將利用搭載的攝像機尋找並接近太空垃圾,然後使用機器臂安裝金屬繩。而安裝有數條金屬繩、能捕捉多個太空垃圾的專用衛星將於2023年前後發射。

  英國科學家則設計並研發一個被稱為“立方帆”的納米級衛星,它重約3公斤,大小約為30厘米×10厘米,借助太陽能的太陽帆作為動力推進係統,一旦帆上的攝像頭偵察到太空垃圾,便依附在垃圾上,使其速度降低,最後進入大氣層,與太空垃圾同歸於盡。 

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