微小的太空垃圾 破坏力却惊人

2016年，欧洲航天局宇航员蒂姆·派克分享了一张照片。照片中，国际空间站（ISS）的玻璃窗上有一个约0.25英寸长的凹痕。这个凹痕是怎么形成的——是由微小的太空碎片造成的。

可能是从卫星上掉下来的一小块油漆或金属碎片。这些碎片只有几千分之一毫米宽，甚至不比大肠杆菌细胞大多少。

然而，如此微小的碎片怎么会造成如此明显的损害呢？〔1002〕〔1000〕亚利桑那大学天文学家Vishnu Reddy说：“根据ESA数据，在国际空间站和其他大多数卫星（地球上约400公里）的高度。，物体每90分钟绕地球一周。NASA讲师兼飞行控制员罗伯特·弗罗斯特在问答网站quora上解释说，这意味着物体将以每小时25200公里以上的速度飞行，是地球上子弹平均射击速度的十倍。

麻省理工学院航空航天副教授克里·卡乔伊说，另一件需要记住的事情是速度可以增加。换句话说，当两个方向相反的物体碰撞时，它们的冲击能量会增加。

卡乔伊说，“就像高速公路上的车辆。”她说，同一方向两辆快速行驶的车辆可能会相撞，但“影响不会特别大”。但是，如果一辆汽车——或者只是一辆轻型摩托车——迎面撞上一辆高速汽车，就会造成极其严重的伤亡事故。

在太空中，卫星、航天器和碎片沿着不同的轨道飞行。一个物体可能绕赤道水平移动，另一个物体可能绕地球两极垂直移动。有些物体甚至“逆行”移动，也就是说，它们逆着地球轨道移动。随着越来越多的碎片散落在太空中，近地轨道（国际空间站运行的地方）在高峰时段变得越来越像一条拥挤的公路。“有各种各样的潜在威胁，”卡乔伊说

到目前为止，国际空间站的宇航员很幸运，没有更大的碎片击中他们的窗户。欧洲航天局表示，微生物大小的碎片可能只留下一个凹痕，但用豌豆大小的碎片替换它可能会导致关键飞行系统出现故障。如果是乒乓球大小的残骸呢？“这将是一场灾难，”雷迪说，他说，如此大量的空间废物将导致空间站迅速减压，使空间站上的宇航员无法呼吸。

太空垃圾问题日益突出。根据伦敦自然历史博物馆的数据，地球轨道上至少有1.28亿个碎片，其中3.4万个直径超过10厘米。这些只是大到足以被探测到的碎片。换句话说，可能还有更多我们没有找到的碎片。人造卫星在极端紫外线辐射下的自然风化、较大空间碎片的碰撞或人造卫星的计划破坏将产生这些小碎片。包括3000颗废弃卫星在内的大型碎片，以及在航天器发射过程中掉落的螺栓和其他部件。

雷迪说，通过跟踪空间碎片，科学家可以告诉各国和公司何时让航天器避开快速接近的碎片。据自然历史博物馆称，自1999年以来，国际空间站已经进行了25次类似的躲避行动。此外，研究人员一直在开发各种清理空间碎片的方法，例如使用挂钩、网和磁铁将空间碎片拖回地球大气层。

太多的空间垃圾将给在地球轨道上运行人造卫星或其他航天器的人类带来危险。雷迪说，虽然我们离今天还很远，但尽快解决空间碎片问题非常重要，以防止问题在未来进一步恶化。

他说：“我们在很多事情上都离不开太空，比如通讯、天气预报、银行、娱乐和军事。就人类文明的发展而言，如果我们不能深入太空，我们的文明就会倒退很多。”