拿什么来清除太空“杀手”?

2017-02-14 11:14 来源:人民日报 庞之浩 我有话说
2017-02-14 11:14:30来源:人民日报作者:庞之浩责任编辑:赵清建

  日本宇宙航空研究开发机构最近发布消息称,向国际空间站运送物资的日本第六艘“鹳”货运飞船(又叫H—2转移飞行器),在太空进行的清除太空垃圾实验失败。该飞船已于2月6日在太平洋上空烧毁。

  这种清理太空垃圾的方法系首次在轨实验。根据日本科学家的设计,这艘飞船在返回地面的途中尝试清除太空垃圾:首先从飞船上弹射出圆柱形的模拟太空垃圾,接着释放一根长700米的金属电动系链(用不锈钢和铝制成)并接通电流。通电的电动系链可以在飞行中不断切割地球磁场,从而获得与太空垃圾行进方向相反的拖拽力,令太空垃圾减速、并最终坠入大气层烧毁。日本原计划在本世纪20年代中期将这一技术实用化,用于清扫高度为800—1400公里地球轨道的太空垃圾。由于实验失败,这一计划将被迫延后。

  太空垃圾又被称为轨道碎片,主要包括报废的卫星、火箭助推器、宇航员工作时留下的航天服和工具、航天器碰撞产生的碎片等。据美国航空航天局估计,目前近地轨道约有2.7万至3万个体积大于10立方厘米的太空垃圾,以每小时2万多公里的速度绕地球旋转。伴随着各国航天技术的发展,太空发射任务也达到了空前的水平,据不完全统计,全世界目前已经有6000多次太空发射记录,废弃的卫星超过5000颗。虽然报废的航天器大部分坠入大气层并烧毁,但太空中的碎片每年都在以2%至5%的速度增加,太空中大量“行走的杀手”,严重威胁着航天器和航天员的安全,卫星被碎片垃圾“撞晕”已非罕事,事故也时有发生。为了规避太空垃圾,国际空间站每年都要进行十几次规避飞行。

  太空垃圾的泛滥,使得开发主动移除太空垃圾的技术越来越受到各国的重视。目前,主流的清理技术包括此次日本采用的电动系链系统移除技术、交会捕捉移除技术、喷射移除技术、激光主动移除技术、充气阻尼移除技术等。具体地说,就是通过打捞网、“鱼叉”、风帆和机械臂等各种工具,将捕获到的太空垃圾拖回到地球大气层,并在那里燃烧和分解。时下对这种技术的一般要求是,成本要低,不能产生更多的太空垃圾,废弃的巨型航天器在再入大气层时须可控等。但总体上说,方法虽然不少,但由于这些技术利弊参半,花钱少、效率高的清理方式,至今仍在路上。

  对于太空垃圾的处理,一方面是开发使用新技术,另一方面,预警机制的建立也显得十分重要,尤其要制定相关的太空法律和法规,减少新的垃圾产生。近年来,小卫星的飞速发展,使空间飞行物的数量猛增,以印度2月发射的104颗小卫星来说,总重仅1.5吨,有的比魔方大一些,有的只有芯片大小,其中不少卫星寿命很短。因此,小卫星的立法已成为当前国际外空领域关注的热点问题,其空间管理也提上了日程。

[责任编辑:赵清建]

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