太空本是廣袤無垠的空間，卻由於人類活動頻繁而日益擁擠。科學家們擔心，越來越多的太空垃圾威脅各種宇宙探索活動，若不儘早解決可能令人類徹底失去地球同步衛星軌道。

　　航太器的“天敵”

　　太空垃圾是人類空間活動産生的空間碎片，包括完成任務的火箭箭體、衛星本體、火箭的噴射物、在執行航太任務過程中的拋棄物、空間物體碰撞産生的碎塊等等，是空間環境的主要污染源。

　　自1957年第一顆人造衛星升空以來，人類已向太空發射了5000多顆各類航太器，其中很大一部分已成為太空垃圾在近地軌道上飄蕩。

　　目前，地面上能觀測到並記錄在案的空間碎片約有4000多萬個，形成約3000噸太空垃圾。其中，地面可觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當，最小的與一個壘球相當，這些數字每年都在增加。

　　空間碎片相對於航太器和衛星的相對速度很大，一般為每秒幾千米至幾萬米。太空垃圾因此成為航太器和衛星的“天敵”，即使輕微碰撞，也會造成重大損壞。一塊僅有阿司匹林藥片大的空間碎片也能將人造衛星撞成“殘廢”。航太器的體積越大、飛行時間越長，其遭遇太空垃圾襲擊的風險也越大。

　　隨著太空垃圾增多，其對航太器和航太任務的影響也越來越嚴重。由於數量眾多，哪怕極小的空間碎片也能嚴重改變航太器的表面性能。稍大的碎片會損壞航太器表面材料，損傷表面器件，甚至改變航太器的飛行姿態，從而改變其運作軌道。

　　空間碎片的能量足夠大時，能穿透航太器表面，打壞內部系統。大的空間碎片撞擊航太器桁架結構時，可能將整個結構打散。另外，大型空間碎片進入大氣層時，會對地面的生命財産安全構成威脅。

　　由於太空垃圾數量龐大，規避空間碎片幾乎成為各種航太器、衛星和國際空間站的“規定動作”。

　　為躲避空間碎片，國際空間站去年多次調整飛行軌道和高度。去年3月，國際空間站在短短3周內兩次調整軌道，躲避空間碎片。

　　為避免遭到空間碎片的“襲擊”，美國現有的太空梭體積都較小，執行任務時飛行時間也大大減少，只有幾天至十幾天。即使這樣，它們也曾多次因為躲避太空垃圾殘片而改變了飛行姿態。

　　“自我繁殖”的垃圾

　　太空垃圾問題嚴重，其“自我繁殖”的特點更是雪上加霜，嚴重污染地球同步衛星軌道。

　　儘管屢屢遭遇空間碎片，國際空間站所處高度的太空垃圾污染相對較輕。在位置更高的地球同步軌道，太空垃圾的數量更大，令眾多對人類頗有價值的衛星暴露于風險之中。

　　俄羅斯聯邦航太署署長弗拉基米爾-波波夫金介紹，目前地球同步軌道的太空垃圾污染非常嚴重。即使不再發射任何航太器，現有航太器老化、報廢和毀壞也會導致太空垃圾“自我繁殖”。同時，距地球2000公里的近地軌道情況也不容樂觀。

　　他説，此前航太器與1釐米見方的太空垃圾相撞的頻率約為5年1次，現已提高到每1年半至2年1次，在軌航太器與太空垃圾相撞的可能性正在增加。航太器一旦被太空垃圾撞擊報廢，自己又變成新的太空垃圾。

　　地球同步衛星軌道距地面約3．6萬公里，在軌衛星相對於地面是靜止的，通常屬於通信衛星。鋻於現代衛星的功能複雜而高度整合，損失任何一顆衛星都會帶來巨大問題。

　　波波金夫警告，如果不解決太空垃圾問題，人類可能在未來20年內失去地球同步衛星軌道。據俄羅斯媒體報道，目前近地軌道上有近60萬顆1釐米見方的太空垃圾，它們足以導致衛星嚴重損壞。為避免與太空垃圾相撞，在軌衛星必須定期進行規避操作，既消耗衛星自身能源，又縮短其使用壽命。

　　美國國家航空航太局顧問唐納德-凱斯勒早就提出著名的“凱斯勒症候群”概念，設想有一天低地球軌道上的垃圾實在太多了，以至於人造衛星和航太器經常被撞擊，由此産生更多的太空垃圾，惡性迴圈，最後使得發射新的太空器都幾近不可能，因為一發射上去就會被撞壞。

　　太空“交規”有必要

　　太空垃圾隱患巨大，各國都嘗試解決，卻沒有立時可行的方案。

　　瑞士航太中心開展的清除太空垃圾計劃希望通過技術手段“回收”太空垃圾，正在研發一種超快倣生手臂。按照該計劃，把這種特製的機械手臂安裝在衛星上，捕捉並回收航太器碎片，最後帶著它們一起衝入大氣層焚燒殆盡。這種機械手臂的特點是“超快”：能在0.05秒內抓住各種不規則形狀的拋擲物。

　　這种太空垃圾清掃衛星預計需要3至5年時間達到實用水準，首顆衛星的研發及發射費用共計約1000萬瑞士法郎（約合1092萬美元）。

　　近年來發射升空的微型衛星也為治理太空垃圾提供了新思路。這類微型衛星是“立方體衛星”家族成員，單元尺寸為長、寬、高各10釐米，每個單元品質不超過1．33千克，能夠有效緩解太空的擁堵情況。

　　要真正解決太空垃圾難題，不僅要求助於技術手段，還需要國際社會協同合作，制定統一太空“交規”。中國政協委員、航太專家葉培建院士認為，除了進行碎片防護、防止太空垃圾導致的碰撞，還應協同各國進行軌道位置的合理有效分配。

　　他説，隨著空間飛行器的增多，軌道位置的分配問題日漸受人關注。一個空間的軌道位置，尤其是赤道上空三萬六千公里的地球同步靜止軌道，其實是非常有限的，如何更好地對其利用，而不是像現在這樣有的位置非常擁擠，有的位置比較鬆散，需要“國際上進行合作”，按需求和可能優化，也有必要考慮如何用好當前看來“不太好的軌道位置”，開源節流。

　　為解決太空垃圾難題，目前國際組織訂立了幾項原則。具體包括：飛行器壽終正寢後，有能力離軌即離開有用軌道，到沒用的地方去；對已編號的全部碎片，要進行全程跟蹤，目的是讓太空梭、空間站、衛星對較大碎片進行避讓；在飛行器設計的時候，應考慮如何針對小碎片碰撞進行有效防護等問題。

　　與太空碎片發生碰撞，是常見的太空“交通事故”。2013年5月，厄瓜多唯一一枚衛星“飛馬座”就猝不及防撞上蘇聯火箭殘骸，運轉失靈。

　　事發時，“飛馬座”在印度洋上空與一枚由蘇聯1985年發射升空的火箭燃料箱殘骸發生“側面撞擊”。厄瓜多航太局宣佈，與太空垃圾擦身後，“飛馬座”沒有脫離原先軌道，但太陽能電池板受損，天線“無法定向”，衛星“圍繞兩根軸狂轉”。

　　厄瓜多航太局一個以“飛馬座”命名的微網志客網站賬號發佈消息説，衛星在撞擊後“轉暈了，但還在那兒”。 （袁原）（新華社特稿）