【发现】啊 那些最贵的垃圾们

自1957年苏联首次发射卫星以来
如今已有20个国家学会了这种向太空抛玩具的本事
他们加起来制造了大约7000吨太空垃圾
包括5000万件人造卫星和火箭残骸
主要集中在距离地面2000公里之内的低轨道和3.6万公里的地球同步轨道

欧洲宇航局绘制的太空中绕地球旋转的可跟踪物体电脑效果图，目前，这种可辨识的太空垃圾已超过11500个。　图/IC

由于是伽利略发明天文望远镜400周年，2009年被联合国定为国际天文年，在这个特殊的年份里， 果然发生了一次 “人为”天文学奇观—美国东部时间2月10日下午，一颗美利坚铱星公司的商用通信卫星和俄罗斯卫星“宇宙2251”的残骸在北西伯利亚上空距离地面790公里处相撞。一位捷克科学家在他的博客上按照现在的卫星密度推算出，这种事情发生概率是一个世纪只有0.5次，所以我们非常幸运地得见了一次。

“凯斯勒症候群”
“宇宙2251”发射于1993年6月，也是作为通讯之用，事故发生以后美方指责它处于非运行状态至少有10年之久，早应处理掉了。不过此举没有足够说服力保证他们推卸责任，比如有第三国专家站出来说，这很可能是铱星公司疏于监测造成的，他们本来完全可以通过改变运行轨道避免发生碰撞。带来的后果是凭空多出了一大堆太空垃圾，很可能对附近的国际空间站（ISS）及其工作人员造成威胁。NASA轨道碎片专家尼古拉斯·约翰森证实，美国空间司令部（USSC）监视网络检测到了许多来自双方的碎片—初步雷达追踪显示有600块左右，实际数目则只有更多。这种情况不免让人忧心忡忡，我们离“凯斯勒症候群”越来越近了。

“凯斯勒症候群”由NASA顾问唐纳德·J. 凯斯勒所提出，勾勒了一幅让人哭笑不得的未来场景：近地轨道上的卫星碎片多到了一定程度，就会经常击中出现在这一带的卫星等物体，而被击中的势必产生更多碎片，又为更多的冲撞增加了可能性⋯⋯滚雪球一般增多的碎片最终将使得人类不得不放弃继续发射卫星到这个区域，而且，这种状况的出现很可能不需要多久。

虽说垃圾们最终的命运是由于重力作用坠回地球或因和大气发生摩擦而烧尽，但整个过程绝对不像说说那么简单，近距离的好办，碰到阻拦物的机会多，比如400公里高空处国际空间站轨道上的可能一年半载也就下来了，800公里处就需要200年，而同步轨道上的那些，因为碰不上什么东西，大概非得等上数百万年。

即使是控制得非常紧密严格的项目，比如国际空间站，在它的使命生涯中也会多多少少留下“到此一游”的证据，以至于眼下太空垃圾品种惊人之丰富，规格乃是形形色色一应俱全，从一小颗没拧紧的螺丝到一整颗报废的卫星都有。1965年爱德·怀特在执行美国第一次太空行走的时候掉了一只旧手套（6个月后消解），次年迈克尔·科林斯更“大方”地将一部相机丢弃⋯⋯去年斯科特·帕拉金斯基又落下了一把钳子，至今还盘旋于我们头顶。倘若说以上这些还只是不小心的后果，那么故意而为的也不在少数，如因为美苏争霸的产物反卫星导弹就是制造垃圾的一把好手。中国是第三个具有此能力的国家，在2007年进行了一次反卫星试验，将退役的风云一号打落，被认为增加了20%的轨道碎片。

2007年1月，美国宇航员在太空行走时，将国际空间站的一些大型废弃物当垃圾扔进太空，图为宇航员正在抛弃一个90公斤的旧相机架。　图/IC

太空垃圾的危害及处理方案
这些碎片的初速度大约为8〜10公里/秒，是个什么概念呢？舒马赫驾着他的法拉利F1赛车也仅仅不过能够达到这个速度的1/100而已。在此量级下：一个1毫米的金属芯片可以产生一支22口径来复枪子弹的威力，对于具有上好防御层的太空船来说还不会造成大的威胁，但却能造成磨损，日复一日，也是相当大的隐患；一个豌豆大小的珠子就会像一个400磅的保险箱以近百公里的时速在飞驰，能穿透太空船的表面，如果它正好击中关键部分，比如计算机或推进器，那就完蛋了；一个网球大小的碎片就犹如5根炸药管，绝对能穿透并且严重损伤一个大号航天器。

国际空间安全性推进组织协会（IAASS）主席汤马索·斯古巴2007年4月向联合国提交了一份申请报告，要求出台比现行规章更为严格的国际航空法。因为高速太空垃圾一旦击中空间站、卫星或者宇航员，就将导致一场惨剧。法国国家空间研究中心在2000年出台了一个章程，建议各国不要再人为丢弃太空垃圾，低轨道卫星完成使命后不得在空中滞留超过25年，3.6万公里高空附近的垃圾要运送到更远的“公墓轨道”，不过切记的一点是，势必保证其中再无燃料，否则自燃引起爆炸，后果只有更糟。谷歌地球推出了一个插件，利用它可以一睹包裹在地球上空的漂移物，端的是浩浩荡荡。

近年来比较大型的碰撞事件已经开始出现了。1991年，亚特兰蒂斯空间站为了躲避一块俄罗斯卫星的碎片，不得不让自己的发动机开动7分钟。1996年法国“西雷斯”号试验卫星被“阿里亚纳”号火箭留下的一块碎片击中，赶紧结束任务匆匆返回地球。2005年1月17日，中国的长征四号火箭残骸和美国雷神火箭推进器遗弃物在南极上空885公里高度上发生的偶然碰撞，前者的近地点轨道下降了14公里，后者当场撞碎，一分为四。

太空垃圾即使掉回地面，也有可能是祸害一种。1997年俄克拉何马州的一个妇女肩部被燃烧水槽的残骸打中了，幸好她没怎么受伤，还活了下来给大家讲到底是什么回事。2006年一块前苏联间谍卫星残骸穿过大气，落在一辆拉丁美洲大巴的旁边，只差一点点就要了里面270名乘客的命。

花了最多的钱造出来的废弃物再一次证明了我们的短视，现在不得不自己来收拾残局。出谋划策的建议，搞个太空机器人，挥着长长的机械手臂将它们一一缉拿当然是最好，或者像捕鱼那样撒张网，捞起一堆来也不错。针对卫星或者火箭这种大型垃圾的一个方案是，拴一根长长的缆线在它们身上，根据通电导线在磁场中会受到安培力的原理，地磁场也会使得这根缆线受力，通过这个力把它拽回地球，问题是要把这根线拴上去还不是一件容易的事情，虽说有人提出可以在发射之前就安装这么一个设置，在卫星圆满履行完其职责之后打开。但是且慢，这条晃晃荡荡的绳子至少也要有几公里长，它有没有足够的耐受度不被其他碎片切割开？更糟的是，它会不会缠住人家干活干得好好的那些卫星？

针对那些只有几厘米甚至更小的碎片，有人提出过发射激光使它们气化的方案，那些近地摧毁目标的测试已经显示我们确实有这个能耐了，但实施也是困难重重，首先是能耗过大，其次是激光束会破坏大气的热平衡，此外如果造成大堆电离子在空中，你能想象一个赤道也能看到“极光”、每天频频闪电的大气吗？最麻烦的是，碎片太顽强了，被击中后分解为更多的小碎片，岂不更头疼？对付那些不到1毫米的微型垃圾，一种气凝胶板派上了用场，这是一种已经被利用来捕捉彗星星尘并证实非常有效的材料，但也有疑问，大面积的凝胶板被并非目标物的大垃圾撞上了怎么办？