可怕的“太空杀手”

张京

人类向太空发射了很多飞行器，有许多飞行器在完成使命后，因为各种原因滞留在太空，成了“星际流浪儿”。这些流浪的飞行器如果不处理，就有可能影响其他飞行器执行任务，变成太空障碍物，成为太空垃圾的一种。如何清除这些“太空杀手”，一直是科学界的难题。

根据欧洲航天局的估算，目前约有170万件太空碎片在地球周围运行。卫星和其他人造物体约以每秒8公里的速度在大气层周围高速飞行，比子弹还快10倍。太空垃圾大的像卡车一样大，小的像一角钱硬币一样。但即使是最小的太空垃圾，对其他卫星和航天器还是能够构成巨大的威胁。

科学家发现，截至2016年7月，僅是环绕地球运行的比弹珠大的太空垃圾就超过50万件，还有上千万件太空垃圾因为太小没有被监测到，太空垃圾的队伍可谓是相当庞大。

总量这么庞大的太空垃圾，都是通过什么样的途径加入太空垃圾大军的呢？它们在成为太空垃圾之前又有着怎样的身份呢？

太空垃圾那么多，有的大一些，有的小一些，其中的“大块头”主要是报废的卫星。从1957年人类向太空发射第一颗人造卫星开始，各国执行了4000多次发射任务。这4000多次发射大多是为了把各种各样的卫星送上太空。但是，人造卫星的寿命是有限的，它们停止工作后，人类要是不回收，它们自然就成了“大块头”太空垃圾。

太空垃圾除了这些“大块头”，还有不少“小不点儿”。运载火箭和航天器在发射过程中产生的小碎片，飞行器外表脱落的油漆块，还有各种可能在航天器运行过程中泄露出的液体等等，都会成为太空垃圾，更不用说如果火箭和航天器爆炸，或者垃圾碰撞垃圾可能产生的无数“小不点儿”了。

值得注意的是，被遗弃的人造卫星虽然块头大，但是它们的危害却相对较小。因为这些人造卫星个头都比较大，所以即使不工作了，也还被地球“牵着”在自己原来的运行轨道上运行，不会四处捣乱，而且它们块头大，也便于观察和监测，比较容易躲避，也就不那么可怕了。

真正吓人的是那些“小不点儿”，它们虽然很小，但和太空“游击队”似的，一不留神，它们就溜去别的运行轨道了。加上体积小，不易被发现，躲避很不容易，它们才是太空各种航天器的致命杀手！

小件太空垃圾的破坏力有多大？物理学家给出了答案：一块10克重的“小不点儿”如果撞上卫星，就相当于两辆时速100公里的小汽车相互碰撞，卫星会在眨眼间被撞穿或直接击毁。最让科学家头痛的是太空垃圾的碰撞，小垃圾撞卫星，会造成太空垃圾的“雪崩效应”——每一次太空垃圾的相互碰撞，垃圾不会互相湮灭，而会产生更多的碎片，越撞垃圾越多。

太空垃圾也是有“资历”的，根据它们产生的年代，可给出它们成为垃圾的年龄。太空中有青年垃圾，也有老年垃圾，更有长寿垃圾。美国于1958年发射的尖兵1号人造卫星报废后，至今仍在其轨道上运行，这块卫星垃圾被称为现存最老的人造太空垃圾。

称太空垃圾是杀手，绝对名副其实。太空垃圾的危害巨大，主要体现在两个方面。

一是会给眼下正蓬勃发展的航天事业带来隐患。

太空垃圾一般在高300～450公里的近地轨道上以每秒接近8公里的速度运行，这么快的运行速度，让毫米级的太空垃圾也拥有了重创航天器的大能量。人造卫星、载人飞船及国际空间站最怕撞上太空垃圾，无论大小，撞上就是倒了大霉。太空中有个国际空间站，它周边有许多太空垃圾，要么伴着它飞，要么跟它逆行。为了躲避太空垃圾的撞击危害，国际空间站曾多次调整飞行轨道来躲避太空垃圾，这可真是令人心惊胆战得出冷汗——如果不躲避，今天可能就没有国际空间站喽！

太空垃圾除了会撞击，还会放毒破坏太空环境，让本来干净的太空变得污染严重，不再适宜人类涉足。这又是为什么呢？许多太空垃圾都是带毒碎片，比如一些核动力发动机火箭在进入太空后，会脱落许多放射性污染碎片，如果发动机爆炸，那就相当于在太空施放了一颗原子弹，放射性垃圾碎片就会变成放射源，会屏蔽人类进入深空的通道，为人类进行深空探索置下放射性污染圈。据测定，美国和苏联一共在太空留下了近1吨的铀及其他含核分离物。怪吓人的吧？想想咱们头顶上的太空充满放射性太空垃圾，太空垃圾带来的放射性污染真是太骇人了！

太空战曾经是太空垃圾的重要产生源头。多年前，为了研究太空战的战术，苏联在太空进行了太空战演习，进行了19次卫星拦截及爆炸试验，给太空带来了500～1000块大小不等的碎块垃圾，这是因有意爆炸而制造的太空垃圾。当然也有许多太空爆炸是无意的，如1973年美国共有7枚火箭在轨道上爆炸，产生的垃圾也是不计其数。航天技术的提升，可以避免各种意外发射爆炸，有利于减少太空垃圾的总量。

1982年，苏联宇航员瓦伦丁·列勃捷夫在准备进行太空行走时，刚打开空间站的减压舱门，近乎真空的太空所具有的巨大吸力就把宇航员们不慎留在减压舱内的一些螺栓、垫圈和一支铅笔都吸入了太空，成了太空垃圾。由于太空环保意识不强，一些宇航员还曾把在太空生活中产生的生活垃圾丢入太空，比如美国宇航员就在太空丢过一只手套，这只手套已经在太空飘浮游荡了几十年，成为不灭的太空垃圾。

太空垃圾的危害这么厉害，那赶紧想办法清除啊！为了清除太空垃圾，科学家进行了不懈努力，真是千方百计与太空垃圾作斗争。目前清除或减轻太空垃圾危害的方式，主要有以下几种。

编号跟踪 科学家给太空中的许多大块垃圾都编上号，然后计算出它们准确的运行轨道，输入计算机，让计算机跟踪监测，一旦发现有些大块编号的垃圾脱离轨道“欲行不轨”的时候，就给出警报，让有关航天器进行紧急躲避。endprint

2014年4月3日，计算机监控到有大块太空垃圾可能从国际空间站旁边大约300米处飞过，这么近的距离，相当危险，如果这块太空垃圾在运行过程中稍微偏向，就有可能撞到国际空间站。科学家在危急关头，赶紧启动了国际空间站的推进器，将国际空间站轨道抬升了大约800米，以躲过太空垃圾可能带来的灭顶之灾，最后总算是有惊无险。要知道，这是国际空间站当年在3周内第二次躲避太空垃圾了。国际空间站在太空的飞行越来越艰难，总是要躲、躲、躲。利用计算机监控太空垃圾，只能减少撞击危害，并不能完全消除，因为监控毕竟不是百分之百准确，万一有太空垃圾躲过监控，成为漏网之鱼，那么撞击就难以避免了。

控制增量 既然太空垃圾不是凭空产生的，而是人类自己制造的，那么通过国际合作进行增量控制就非常必要。以前，大家都不怎么在意太空这个“公共场所”的卫生，只管制造垃圾，不管清理垃圾，破坏一把就走。有国家说本国航天技术高，很少制造太空垃圾，太空垃圾都是别的国家制造的，因此不必承担责任。还有国家说通过分析，太空垃圾一半以上是某个国家制造的，应该由这个国家来负主要责任。吵来吵去，大家发现，就算吵得天昏地暗，也无助太空垃圾减少。于是，在清除太空垃圾这个问题上，国际合作已经达成共识：制定太空发射的技术标准，提升发射技术，减少爆炸和泄漏以控制太空垃圾的增量。只有控制了太空垃圾的增量，才有可能减少存量，才可能阻止太空环境继续恶化。

奇招制“敌” 对已经存在的太空垃圾，科学家的想法是一定要给弄干净。要想把太空垃圾清理干净，需要采取高科技手段。美国科学家曾经设计了气体脉冲技术清除太空垃圾，簡单地说就是对着太空垃圾吹气，通过气体扰动，把太空垃圾吹向地球大气层烧毁。这种消除太空垃圾全靠“吹”的技术后来被证明很难实施，因而失败了。

美国的气体脉冲技术失败后，日本科学家又试着用“风筝”清除太空垃圾，就是向太空施放垃圾捡拾飞船，飞船上有一根像绳索的抓手，这种形象让太空垃圾捡拾飞船看起来像一只风筝。“风筝”先靠近大块太空垃圾，然后用抓手把太空垃圾给缚住拉回飞船，相当于把垃圾收回垃圾桶。这种办法看起来不错，但很遗憾，“风筝”捡拾太空垃圾的方法也因技术不成熟而宣告失败。不过科学家们乐观地认为，通过技术改进，用“风筝”捡拾太空垃圾最终会变成现实。让我们一起盼望：“风筝”尽快成为太空清洁工，为太空保洁做贡献……

随着现在太空垃圾越来越多，科学家们指出：到2020年时，航天器被太空垃圾撞击的概率有可能从当前的5～10年一次增加到两年一次，飞行物发生灾难性碰撞的概率也会进一步升高。太空垃圾如果得不到有效治理，飞船们的日子将更不好过了。

最早提出太空垃圾概念的人不是太空站里天天提心吊胆的宇航员，却是地面防空部队的值班人员。这也是件有趣的事：因为监控部队当时每年要负责监视宇宙空间的5万多个物体，这些物体到底是什么令他们迷惑，后来干脆称之为垃圾。但这些垃圾也会造成科学笑话：有一次，加拿大某气象台对外宣布，他们发现了英仙星座附近有天体爆炸，可是一分析，发现那不过是一颗废弃人造卫星在太阳光反射下造成的效果，真是让人哭笑不得！

（编辑 孙世奇）endprint