太空垃圾成全球性问题 俄专家着手研制预警系统

2012年8月7日，从哈萨克斯坦拜科努尔发射场发射升空的俄罗斯“质子-M”号火箭由于助推器“微风-M”提前关闭，未能将俄罗斯“快车-MD2”和印尼“电信-3”两颗卫星送入预定轨道。10月，助推器在近地轨道爆炸成为碎片。

据位于莫斯科郊外的飞行控制中心专家统计，目前大概有5块很大的碎片散落在距离地球250-5000公里的轨道上。因此，碎片极有可能会对在这一空间内工作的所有航天器构成威胁，其中包括距离地球400公里的国际空间站。同样地，澳大利亚天文学家罗伯特·麦克诺特（Robert McNaught）也对俄罗斯媒体表示，助推器“微风-M”爆炸导致近地轨道新增超过100块太空垃圾碎片。他说：“从照片中可以确定至少有超过60块大小不等的碎片，但我并没拍摄道所有的碎片。此外，有些碎片并不在视线范围内。我认为，碎片总数远远超过100块。”因此，如果太空垃圾与国际空间站相撞，可能导致极为严重的后果。

根据美国国家航空航天局几年前的估计，太空中直径超过10厘米的人造垃圾超过8000个，直径1-10厘米的垃圾为数万个，而小于1厘米的垃圾则多达数十万个。这种情况还在继续恶化。根据俄罗斯联邦航天局提供的统计数据，截至2010年年中，直径小于10厘米的太空垃圾数量约为20万个，而直径小于1厘米的垃圾则超过千万个。

太空垃圾主要集中在距离地球850-1500公里高度的轨道中，而在宇宙飞船飞行的轨道高度（250-350公里）和国际空间站运行的轨道（350-400公里）附近也存在不少垃圾碎片。

与世界上所有物质一样，太空垃圾也受万有引力定律所制备。因此，太空垃圾在逐渐向地球表面靠近，而结果是它们将进入大气层（距离地面几十公里的高空）并被烧毁。然而，这一过程需要相当长的时间。被“抛入”距离地球600公里高度的物体能够在几年内消失，而对于位于800公里高度的物体来说，则需要数十年时间。如果物体位于距离地球数千公里的原始高度，那么消失殆尽则需要长达数百年的时间。由此可见，垃圾积累的数量明显高于自然循环掉的数量。

太空垃圾因在宇宙中以高速运动（运行速度达到10公里/秒）而产生危险。据俄罗斯专家统计，以这样的速度运行，哪怕一块直径仅为0.5毫米的微小碎片也能击穿宇航服。包括工程科学院院士尤里·扎伊采夫（Yuriy Zaytsev）在内的俄罗斯专家普遍认为，如果太空垃圾问题得不到解决，那么将导致载人飞船和卫星发射无法进行。目前，美俄两大航天国只能做到追踪太空垃圾并计算其运动轨迹，以避免航天器与其发生碰撞。各国均暂时没有清理太空垃圾的好方法。

此外，目前也没有方法能够阻止太空垃圾进入太空。扎伊采夫表示，最新研制的火箭可以通过制动冲力返回大气层，但将其他航天器送入地球同步轨道之后，助推器仍将留在轨道上，无法收回。然而，对于服役期满的卫星，则需要将其撤离地球静止轨道（运至距离几百公里以外的所谓的墓地轨道），国际法中对此有相关规定。

各主要航天机构提出多种处理轨道垃圾的方法。俄罗斯联邦航天局也正在朝这个方向努力。10月中旬，俄罗斯航天局宣布将投资20亿美元用于太空垃圾碎片回收和处理。

俄罗斯“能源”集团计划制造一个特殊的太空“吸尘器”，可以回收600个左右的废弃卫星，使其脱离现有轨道并进入大气层烧毁。该集团计划2020年前完成相关开发以及设备测试工作，预计于2030年前可将设备送入轨道。集团对外宣布，目前正在研制一种可消灭太阳系外向地球发射的危险物体的空间拦截器。

此外，俄罗斯科学家也正在进一步完善太空监测方法。莫斯科天文研究中心基地已建立其独一无二的太空目标监测以及太空异常情况预警系统。该中心副主任阿纳托利·扎亚茨（Anatoliy Zayats）表示，该系统几乎能够汇总全世界所有天文台数据，可以及时在轨道航天器受到威胁时发出预警。他强调，预警系统暂时只用于民用项目，未来将会“直接参与太空垃圾的处理”。

作者：安德烈•基斯良科夫（Andrei Kislyakov）