“太空垃圾”阻断登天路

周　强

你在野外被太空垃圾砸中的机会有多大？从目前的统计数据来看，大概是1×10－9。因为据悉，目前地球上只有一个女人曾被一块太空垃圾砸中过。

太空垃圾对于大多数人来说，可以高枕无忧了。但太空垃圾对宇航员的威胁却是致命的。它们可以使宇航员丧命甚至会击穿人造卫星、砸坏航空飞机那些价值不菲的窗户。即便是像一滴油漆那样细小的颗粒，在太空中也会以每小时36 000 千米的惊人速度运行，撞击时的动能十分巨大。一颗10 克质量的空间碎片撞击航天器时，它的撞击效果和质量1 300 千克、时速100 千米的汽车撞击效果一样，后果是灾难性的。如果它们与国际空间站相撞，将可能击碎空间站的太空窗。正在执行太空行走任务的宇航员如果被一颗螺钉击中，很可能会立即送命。2003年初在返航中解体坠毁的美国“哥伦比亚号”航天飞机出事的原因之一，可能就是被一块太空垃圾击中。

历史上，类似的太空垃圾造成的“宇宙交通事故”并不少。1983年，美国航天飞机“挑战者号”与一块直径0.2 毫米的涂料剥离物相撞，导致舷窗被损，只好停止飞行。苏联的“礼炮-7 号”轨道站也多次被“尘埃”损坏。1986 年，“阿丽亚娜号”火箭进入轨道之后不久便爆炸，成为564 块10 厘米大小的残骸和2 300 块小碎片，这枚火箭的残骸使两颗日本通信卫星“命赴黄泉”。1991 年9 月15 日，美国发射的“发现者号”航天飞机差一点与苏联的火箭残骸相撞，当时“发现者号”与这个“不速之客”仅仅相距2.74 千米，幸亏地球上的指挥系统及时发出警告信号，它才免于丧生。1996年，法国“西雷斯”卫星就曾被10年前法国火箭爆炸后产生的一块碎片击中。

我们许多人都从我国第一宇航员杨利伟在飞行中拍摄到的美丽宇宙画面中，看到了一些不停飞舞的黑色片状物，那就是太空垃圾。过去的10年中，太空垃圾的数目以每年10％的速度递增。今后航天活动日益频繁，太空垃圾将继续增加。即便人类不再在太空增加新的垃圾，太空垃圾的数量仍会不断增加，因为太空垃圾相互碰撞后还会产生新的碎片。

据计算，目前太空轨道上每个飞行物发生灾难性碰撞事件的概率为3.7％，发生非灾难性撞击事件的可能性为20％。那么，今后每5～10 年将可能发生1 次太空垃圾与航天器相撞事件，到2020年将达到2年1次。太空垃圾与卫星相遇，即使不发生猛烈的碰撞，也会导致不可挽回的后果。因为卫星是根据在失重环境里工作条件设计的，大都很娇嫩，经不起哪怕是很微弱的一击，特别是卫星的太阳电池翼板，抛物面天线面积很大，更易受到垃圾的碰撞。随着空间碎片数量的不断增加，空间碎片之间的碰撞概率也不断增加，从而产生更多的碎片。科学家指出，空间碎片的数量达到一定程度，有可能产生“雪崩”效应，使航天活动无法进行，近地空间完全失去使用价值。

太空垃圾不仅给人造卫星与空间站造成威胁，而且影响到了人类的日常生活，它在陨落时会对地面安全构成威胁。1991年，一架太空飞船为了避开一个巨大的太空垃圾而不得不改变飞行轨道；2006 年，一架美国商务航班为了避开某国间谍卫星故意留下的一块太空垃圾，不得不绕道而行；2007 年，一架由智利飞往新西兰的民航客机，在南太平洋上空险遭太空垃圾击中。该太空垃圾是从一艘俄罗斯的废弃太空船上脱落的。那么，又是谁在制造这些太空垃圾呢？

1957年10月4日，苏联成功发射第一颗人造卫星，揭开了人类太空时代的序幕，同时也为太空送去第一批垃圾。当时，宇航员完成飞行任务，把卫星的装载舱、备用舱、仪器设备及其他遗弃物都留在卫星轨道上。此后，随着人类太空史上的一次次壮举，太空垃圾与日俱增。其中包括被遗弃的宇宙飞船和失灵的卫星、脱落的火箭外壳、太空舱碰撞和对接过程中产生的金属碎片、螺帽和螺栓、丢落的工具、冻结的火箭燃料块和航天员的排泄物等。

1965 年，美国第一位太空行走者“双子星座4 号”宇航员怀特，在他第一次太空行走时掉了一副备用手套。手套以每小时2.8 万千米在太空飞行，成为有史以来最为危险的太空生活垃圾，直至它几个月后在地球大气层中化为灰烬。从那时至今，宇航员由于不小心已经在环绕地球的太空轨道中丢下了近10万件不同的太空垃圾。

1991 年12 月，俄罗斯一颗失效卫星“宇宙1934”撞上了本国另一颗卫星“宇宙926”释放出来的大碎片，前者一分为二，后者零碎到无法跟踪。

1994 年，执行发射任务的美国“飞马座”无人飞船在太空中爆炸时，产生了30 多万个直径超过20厘米的碎片。

1996 年7 月，法国的“樱桃”通信卫星被多年前“阿丽亚娜”运载火箭入轨时产生的一枚碎片击中。当时，该碎片以每小时3.1 万千米的速度与卫星相撞，卫星主体虽没有受到损伤，却导致一个观测装置受损，卫星运行超出正常范围。

2005 年1 月，在太空中飞行了31 年的美国“雷神”火箭废弃物和此前中国发射的长征四号火箭的残骸，以每秒5.73 千米的相对速度当空相撞，长征四号火箭残骸的近地点轨道下降了14千米，美国的火箭残骸一分为四。

目前距地球表面约800千米的太空轨道上一条危险的垃圾带已经形成，被称为“垃圾轨道”，那里聚集着各国的失效卫星。其中可以观测到的最大碎片与一辆公共汽车相当，而且这些数字每年都在增加。太空垃圾中最大的危险来自具有很高动能的金属废料，一个直径只有1 厘米大小的颗粒在与卫星碰撞时，就能释放出一颗手榴弹爆炸的能量；一颗迎面而来的直径为0.5毫米的金属微粒，足以戳穿密封的宇航员飞行服；人们肉眼无法辨别的尘埃(如油漆细屑、涂料粉末)，也有可能成为令宇航员殒命的“杀手”。科学家悲观地预测，到2300年，任何航天器都无法安全进入太空轨道，到那时人类就只有“望天兴叹”了。