太空垃圾隐匿人造“天灾” 处理行动面临悖论

　　我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”空间站对接成功，为进一步和平开发利用太空迈开了关键步伐。然而，困扰世界各国多年的问题，由于机制与技术等方面的原因，长期未能有效解决。在我国逐渐成为航天领域举足轻重的大国之时，这个问题也摆在了我们面前。那么，我们如何应对这一？请看科技日报特稿

　　太空垃圾

　　隐匿的人造“天灾”

　　继美国废弃的“高层大气研究卫星”(UARS)在失控状态下轰然撞向地球之后，近日德国报废卫星“伦琴天文卫星”(ROSAT)也在世人的注目中，坠落到了东南亚的孟加拉湾。

　　原本隐匿在广袤外空的太空垃圾如今频繁地出现在公众视野中，愈加影响到人们的日常生活。特别是，由于其位置的特殊性，数量的递增性及危害的跨域性，太空垃圾俨然已演变成为一个国际话题。

　　更多太空垃圾将会坠落地面

　　日常生活中，一旦人们使用的手机报废被丢弃后，就成了生活垃圾。卫星亦是如此，当其无法继续正常工作后，就成了无用的太空垃圾。当然，除了报废的卫星之外，太空垃圾还包括发射时火箭脱落的碎片、国际空间站航天员外出作业时丢弃的工具、以及卫星肢解或相撞产生的太空碎片等。

　　自1957年苏联成功发射第一颗人造卫星“Sputnik-1”以来，至今，人类共计已将6000余颗卫星送入了茫茫太空。据美国卫星工业协会公布的数据显示，在这6000余颗卫星中，目前仍在地球上空正常运行的商业、军事以及民用卫星约有1000颗，另有2000多颗报废卫星漂浮在太空中，其余的则因为爆炸或高强度振动后肢解，以太空碎片的形式永远留驻在了外空。

　　截止到2011年7月，在美国空间监测网(SSN)公布的太空碎片编目中，比拳头还大的太空垃圾就有16094个。其中，俄罗斯和美国以太空垃圾制造大国位居榜首，分别拥有6075和4867块直径在10厘米以上的太空垃圾。而那些重达数吨的报废卫星相撞或是肢解后，又将产生更多的太空碎片。所有这些物体平均每天发生碰撞的概率高达75%。除此之外，被计算机忽略的微型碎片估计有50万个。

　　上述太空垃圾多集中在轨道高度小于2000千米的低轨上，形成了一定的垃圾带。此外，由于太空碎片自然衰减受到大气层和太阳活动的双重影响，据科学家研究发现，伴随着未来几年太阳活动的增加，将会有越来越多的太空垃圾被拉入低轨，经过国际空间站所在的轨道区域，进入大气层销毁或坠落地面。而对于距地高度达3600千米的地球静止轨道上的太空垃圾，如果不进行清除，将具有百万年以上的寿命。

　　由于太空垃圾所处的独特位置，其相应的处理需要国际跨域协调机制。为此，早在1993年，全球就成立了空间碎片协调委员会(IADC)。作为目前唯一的专门从事太空碎片处理的国际组织，目前共有11个成员国或区域组织参加。

　　聚焦太空垃圾潜在危害

　　总体而言，太空垃圾的潜在危害主要表现在碎片撞击损坏航天器及坠落地面伤人两种情况。

　　就第一种情况而言，运行在不同轨道上的物体如同行驶在不同高速路上的汽车一样，如果轨道相交，自然会产生剧烈碰撞，并引发灾难性的后果。2009年2月10日，美国的“铱星-33”在轨通信卫星和俄罗斯“宇宙-2251”废弃军用卫星，就在西伯利亚上空790公里高度处相撞，瞬间即产生了2100多块碎片。这些太空碎片在不同的轨道以每秒6至7千米左右的速度高速运行。如果撞上正常工作的航天器，轻则留下深深的伤痕，重则彻底破坏卫星的结构并最终导致其失效。2010年12月美国“X-37B”高超声速飞行器在完成为期7个月的任务返回后，人们即发现其身上留有7处与太空碎片相碰撞的痕迹，幸而没有造成致命伤害。而就在今年3月，经监测有一块10至15厘米的太空碎片有万分之一的概率与国际空间站相撞。为此，4月2日国际空间站进行了防碰撞空间机动，而这次机动是1999年10月份以来进行的第12次碰撞规避机动。

　　就第二种情况而言，太空碎片进入大气层后，就像流星一样，将产生许多热量，为此，大部分碎片会被直接销毁。但是，如果太空垃圾的体积较大，或由于材料特殊，这些残留物就会直接坠落到地面。这次美国的“高层大气研究卫星”和德国的“伦琴天文卫星”降落地面就属于这种情况。

　　事实上，卫星返回地球并非什么新鲜事。早在上个世纪70年代，各国发射的侦察卫星多为可控返回式卫星。然而，与可控式返回航天器不同，太空垃圾因失去了返回地球动力控制，加上体积小和受大

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