我们头上的星空，早已不是净土

当地时间1月9日下午1时4分，韩国各大机场塔台工作人员悬在半空的心，总算落地了。

当天美国一颗报废的科学探测卫星，坠落至阿拉斯加海岸附近。这颗地球探测卫星重达2.45吨，自从1984年被送入轨道以来，环绕地球近40年。

最后坠入大海的报废卫星。/NASA

据韩国科技部较早前研判，这一卫星进入大气层后，其残骸可能跃入朝鲜半岛上空。为保证安全，当天韩国政府向民众发出灾难预警短信。韩国全国机场于当天中午30分钟内暂停航班起降，共有40个航班因此受影响。

这一“不速之客”属于“太空垃圾”家族的一员。太空垃圾是指在绕地球轨道上运行，但不具备任何用途的各种人造物体。

这些人造物体既有人手捏不住的固体火箭燃烧残渣，手滑会掉的太空人工具包，又有双手抱不过来的被遗弃的多级火箭。

画中的白点是太空人遗失的工具包，跟普通公文包差不多大。/NASA

它们在太空中飞行速度极快，可高达每秒16公里，与其他物体发生碰撞时可释放出极大能量。

地球大气层之上到底有多少太空垃圾，目前国际航天界还没有定论。

据估计，空间站轨道中直径在10厘米以上的太空垃圾不少于2万个，直径在1-10厘米的有几十万个，而直径小于1厘米的得上亿了。

这么多太空垃圾少数是像开头那样的报废卫星，大多数是碎片垃圾，因航天器解体或者太空垃圾互相碰撞而造成的，主要分布距离地面500-1000公里的轨道上。

环绕地球的太空垃圾分布示意图。/NASA

我们头顶上的“太空垃圾带”之所以能形成，与近年迅速发展的航天科技密切相关。

刚过去的2022年，可说是卫星发射的爆发之年。全球全年共有155次近地发射活动，其中仅有5次失败和1次差点失败。

据美国《纽约时报》报道，太空探索技术公司（Space X）能够在31小时内完成3次火箭发射，而一次发射可将52颗互联网卫星送上轨道。跟Space X类似的全球商业卫星发射机构，正在把火箭发射往常态化和规模化推进。

Space X的飞船搭乘“猎鹰9”火箭从肯尼迪航天中心发射升空。/视觉中国

美国非营利性科学组织“忧思科学家联合会”（UCS）表示，地球上空的卫星接近一半是用于通讯，用作地球观测、技术展示和定位导航等用途也不少。

地面上的电器会用旧更新，地球上空的卫星也有报废的一天。联合国外层空间事务厅统计数据显示，2022年1月环绕地球的人造卫星共有8261颗，其中3409颗卫星不在正常使用状态，占比超过四成。

我们知道公路上车越多，发生碰撞事故的可能性就越高，太空垃圾也相似。

根据天体物理学家凯斯勒的假说，太空垃圾越多，互相碰撞的概率就越大。当太空垃圾的密集程度到达一个阈值，可能会引发连环撞击，造成卫星运行轨道的整体污染。

凯斯勒假说提及太空垃圾引发的连环撞击。/ESA

如果我们不处理这些太空垃圾，再这么肆无忌惮地制造太空垃圾，最终地球可能会被这些垃圾封锁，没有办法进行任何航天探索。

2009年，俄罗斯一颗报废卫星，撞上了美国一颗通信卫星，撞击后产生的碎片多达2000个。这样的历史事件，使科学家日益担心太空垃圾的危害，并开始思考如何给太空做“大扫除”。

目前开发的太空垃圾清理方案，主要是以鱼叉、网或机械手等工具，来直接捕捉太空垃圾。概念简单但实际操作起来既复杂又危险，一不小心机械臂可能就被垃圾微粒击中，成为另一件太空垃圾。

用拖网回收太空垃圾的效果图。/网络

科学家也想过别的“捡垃圾”方案。日本科学家曾构想过发射“清扫卫星”，粘住太空垃圾并拖入大气层烧毁。

而美国太空总署曾考虑研发“镭射扫帚”，利用百万瓦级别的强力激光，从地面向太空发射，从而使太空垃圾部分表面汽化，最后与地球大气摩擦焚毁。

然而，一旦考虑到技术和国防安全的因素，尤其是成本问题，这些“天马行空”的概念都难以付诸实行。

自1957年开始，人造卫星不断发射，用途也越发广泛，太空垃圾的增加成了不可挽回的趋势。当你感叹星空的美妙绝伦时，可曾想过这些繁星，也许只是发光的太空垃圾。

与星星一起眨眼的，还有太空垃圾。/视觉中国

参考资料：
[1] 太空垃圾威胁与清除丨科技大观园
[2] 韩媒：美国卫星坠入阿拉斯加附近海域丨参考消息网
[3] 地球已被太空垃圾包裹丨羊城晚报
[4] 31 hours inside SpaceX Mission Control 丨New York Times
[5] How Many Satellites are Orbiting Around Earth in 2022? 丨Geospatial World

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