#頭條創作挑戰賽#
<2022年的一天,中國天上的一顆衛星突然消失瞭,這件事並沒有在中國掀起多大的波瀾,但美國坐不住瞭,他們一口咬定中國又研制出瞭新的太空武器,並對全世界宣稱,中國的這項技術會對其他國傢的衛星造成威脅。
雖然美國的“中國威脅論”我們已經司空見慣瞭,但是我們也好奇,中國的那顆衛星是怎麼消失的,為什麼我們還沒慌,美國就先慌起來瞭?他們到底在害怕什麼?
遼闊的太空正在變得擁擠?
其實,中國的這顆衛星之所以消失,是因為中國在做“太空垃圾清理實驗”,那顆消失的衛星是被我們自己清理瞭。美國之所以很慌,是因為這項技術如果運用到軍事領域,確實能對他們的衛星造成威脅,不過我們本著對太空負責的態度,隻是單純地想要讓近地空間更加幹凈,做一個“太空清道夫”,至於是否真的會威脅美國衛星,那就要看他們的衛星是不是“垃圾”瞭。
中國研發太空垃圾清理技術也是迫不得已,因為這些垃圾已經影響到瞭中國的航天器安全,而產生這麼多垃圾的罪魁禍首,還得從美國說起。
在人類進入太空之前,地球的近地軌道上是非常幹凈的,所以那時候還沒有所謂的太空垃圾。但是上世紀50年代之後,蘇美開始瞭“太空競賽”,不斷地往太空發射火箭和衛星,而那些從火箭、衛星上脫落的碎片,或者報廢的衛星,就會留在近地軌道,成為瞭太空垃圾。
據記載,1961年蘇聯宇航員尤裡加加林上太空的時候,太空裡就已經有200塊太空垃圾瞭。到1980年,太空中已經遺留瞭5000個人造物,這些人造物形態各異,有些甚至是火箭的整個發動機,就這樣靜靜地漂浮在太空。起初這些太空漂浮物並沒有對人類造成多大的危害,但是隨著人類不斷踏入太空,危害開始顯露出來。
1990年,俄羅斯在太空建立瞭“和平號”空間站,當宇航員進入太空後,他們近距離感受到瞭太空垃圾的危險,差點因為太空垃圾永遠留在瞭太空。
再到後來,隨著各類導航衛星系統、氣象衛星系統、通信衛星系統、軍用衛星系統的進入太空,地球不同高度軌道上積累的人造天體越來越多瞭。雖然這些衛星剛開始還是對人類有幫助,但是一旦它們報廢之後,也就變成瞭太空垃圾。
在2009年的一次統計中,可追蹤到太空垃圾超過瞭9000個,這種密集程度很容易發生撞擊事故。同一年,美俄的兩顆衛星發生瞭相撞,這一次撞擊產生瞭大量碎片,又制造瞭大約2000塊太空垃圾。
很多人以為太空垃圾都是靜止漂浮在太空上,沒有什麼危害,但其實它們運動速度都非常快。因為太空裡沒有空氣阻力,一旦衛星撞擊解體,那些碎片就會一直高速運動下去,直到再撞擊到其他衛星或者碎片,它們的速度才會減下來。
據研究,在距離地面300到450公裡的高度上的太空垃圾,運動速度到達每秒7到8公裡,在36000公裡高度的太空垃圾,可以達到每秒3公裡,這樣的速度甚至已經超過瞭狙擊槍子彈的速度。
據測算,一塊直徑為10厘米的太空垃圾,就足以將航天器完全摧毀,而那些微小到幾毫米的太空垃圾,可以讓航天器無法正常工作。所以在太空中,這些太空垃圾就像放冷槍一樣,不知道什麼時候,就會對航天員和航天設備造成傷害。
據NASA最近幾年的統計顯示,目前人類能夠追蹤的太空垃圾大約有3.46萬個,但其實還有1.3億個太空垃圾因為太小而無法追蹤。這些垃圾有70%都活動在距離地表2000公裡的近地軌道,而這個范圍又剛好是我們的空間站、飛船、衛星的活動區域,已經嚴重威脅航天員和航天設備的安全瞭。所以人類必須要對這些太空垃圾進行清理。
各國都是怎樣清理太空垃圾?
2022年中國發射的這顆太空垃圾清理衛星,叫做“實踐-21號”,在這次任務中,它展示瞭用網捕獲報廢衛星的全過程。而被捕獲的太空垃圾則被送到瞭“墓地地軌道”,這裡的墓地軌道是指距離地面36300千米的高度,這裡受到地球引力作用很小,太空垃圾被送到這裡,就隻會離地球越來越遠,再也不會回來瞭。
雖然美國對我們的這一舉動表現得憂心忡忡,但太空垃圾清理技術並不是我們首創,在我們之前,全世界早已經出現瞭各種各樣的清理方案。
英國人前兩年提出的方案叫做“魚叉”計劃,他們在衛星裡安裝一個魚叉和漁網,通過視覺識別技術定位目標,然後射出魚叉和漁網,把太空垃圾捕獲並送回大氣層讓它自己焚燒殆盡。
美國有兩套方案,一套是通過噴射氣流來減緩太空垃圾的飛行速度,從而降低它的軌道高度,太空垃圾就會向大氣層墜落並焚毀,這個方法雖然看上去效率很高,但是很考驗噴射氣流的時機、速度和方位,一不小心就會增加太空垃圾的速度,或者改變它的軌道,變得更加不可控。
還有一套叫做“太陽能沖浪者”方案,這個方案中使用的衛星隻有0.1米寬,上面攜帶著一個0.1米長的機械臂,靠近太空垃圾之後,機械臂直接將其捕獲,並送回大氣層。整套設備采用太陽能供電,加上體積也很小,所以成本很低。不過正是因為體積太小,所以捕獲的太空垃圾不能太大,否則僅憑著那點太陽能是很難拖動太空垃圾的。
而日本曾經想過用磁鐵捕獲太空垃圾,他們在衛星上配備瞭光學傳感器和一組大型的磁鐵,可以對一定范圍內的目標進行搜索和吸附。在2021年的實驗中,他們用這個方法成功捕獲到瞭一顆迷你衛星。
還有俄羅斯曾提出“離子電擊槍”的方案,他們在衛星上攜帶離子電擊槍,一旦發現瞭太空垃圾就直接擊毀,然後再把碎片推向大氣層燒毀。雖然在實驗中確實看得出作用,但是這種方式很可能還會產生更多的太空垃圾。
中國除瞭用網兜之外,還想過用激光清除,這個方案不需要發射衛星,而是直接在地面上建立“天基激光站臺”,可以直接對太空中鎖定好的目標進行激光切割,降低目標於運動速度,然後墜向大氣層燒毀。這種方式降低瞭發射衛星的成本,而且激光的精度高,具有很高的可行性。
然而在美國人眼中,這套方案也是具有危險性,他們認為天基激光站很可能會成為天基激光武器,對他們的衛星和其他飛行器會造成威脅。
在他們眼中,隻要中國有進步,對他們都是威脅,但是從歷史上看,太空裡之所以存在那麼多太空垃圾,大部分都是因為當年他們在太空競賽中遺留下來的,甚至連太空垃圾清理技術,都是他們首創,專門用來對付蘇聯衛星的。
野蠻暴力的人,不管看誰都和他們一樣。本以為他們作為大國,不管曾經有多野蠻,後來應該會有所改變,但沒想到幾百年之後,他們的野蠻思維依舊根深蒂固。
前幾年,當馬斯克的星鏈系統組建起來之後,很多人都為美國的這一壯舉歡呼,還有些人看到星鏈從中國上空過境的時候,也為馬斯克叫好。但是他們不知道的是,中國的天上還有很多中國的衛星,以及中國空間站,當星鏈過境的時候,它們甚至威脅到瞭我國航天器的安全。
馬斯克一再強調自己的技術是為瞭造福人類,可是它們野蠻過境的時候,並沒有體現出造福人類的樣子,反而像強盜一樣霸道。除此之外,馬斯克之所以能在短時間投放幾千顆衛星,是因為這些衛星本來就是粗制濫造,上瞭太空之後,雖然氣勢龐大,但是壽命短,一旦報廢就是一大片太空垃圾,這樣的密集程度,對全世界都是嚴重的威脅。所以清理太空垃圾的意義有多麼深遠,不用多說也能看出來瞭。
然而我們都知道,想單純靠掃地來保持衛生是不可能,最重要的還是樹立衛生意識。同樣的,隻是一味地用衛星清理太空垃圾,也不是長久之計,因為在未來還會有越來越多的人往天上發射衛星,到時候“掃地”肯定趕不上“丟垃圾”,所以我們的科學傢又提出瞭比清理太空垃圾還要可靠的辦法。
國際合作,建立太空“交規”
如今能夠具備衛星發射能力的,除瞭國傢機構之外,還有很多私人企業,比如馬斯克這樣的。如果不加管制任其自由發展下去,以後空間軌道資源隻會越來越少,尤其是民用衛星一旦報廢,又沒能力回收,留在軌道上完全是占用資源。
針對這種問題,中國政協委員、航天專傢葉培建認為,除瞭對碎片進行防護之外,國際社會應該協同合作,一起建立一套“太空交規”,對軌道資源進行合理分配,如果出現瞭報廢的衛星,要密切追蹤每個碎片,讓其他正常的航天器能夠及時做出調整和避讓。這樣,才能讓近地軌道井然有序。
當然,對於如何處理那些垃圾碎片,科學傢也有新想法,他們認為直接扔到大氣層燒毀太可惜瞭,應該把它們收集起來廢物利用。簡單來說,就是把捕獲到的碎片集中起來,用激光或者“球磨機”把這些碎片處理成粉末,這些粉末如果放到相應的環境中,就可以變成“等離子體”,這些等離子體可不再是垃圾,而是可以推動航天器運動的燃料。這樣一來,就完美做到瞭太空垃圾的廢物利用。
老話說的好,要想富,先修路,外太空擁有比地球更豐富的資源,但是外太空並不隻屬於少數國傢的。所以無論是開采資源還是資源分配,都應該全世界一起合作完成,如果打算一起開采資源瞭,那就要一起把路修好,要遵守規矩,不要亂丟垃圾。