太空里垃圾成灾？因为发射的卫星太多了……

在电影《地心引力》中，有这样一个情节:

两名宇航员在太空执行任务时，突然遭遇碎片雨。

像子弹一样高速飞行的太空碎片不仅把飞船撞得四分五裂，还差点害死太空中的两名宇航员。

不要以为这只是科幻片的虚构情节。

事实上，空间碎片已逐渐成为航空航天业的一大威胁。

2009年2月，美国一颗私人通信卫星以每秒11.7公里的速度与俄罗斯一颗军用卫星相撞，两者都被摧毁美国宇航局估计，碰撞产生了至少1000多块超过10厘米的碎片

2021年3月，中国发射的海云一号02被一块太空碎片碰撞解体，2021年5月，国际空间站的机械臂被太空碎片撞出了一个洞...

这些太空碰撞都发生在近地轨道。

近地轨道可以理解为离地球比较近的一条宽车道。

人类发射到太空的大部分物体，包括空间站，卫星，探测器，宇宙飞船等聚集在近地轨道由此产生的垃圾基本都分布在这个轨道上

可是，无论车道多宽，一旦变得拥挤，碰撞事故是不可避免的。

最近几年来，由于技术的发展和成本的降低，进入太空变得越来越容易。

过去，传统的雷达卫星体积庞大，重达数吨，发射一次需要上亿美元，所以只有政府买得起。

现在卫星发射逐渐商业化，卫星越来越小斯坦福大学联合开发的立方体卫星只有10厘米见方，美国一家公司开发的超级信鸽卫星只有鞋盒大小

同时，火箭可以携带越来越多的卫星。

2021年，马斯克操作的SpaceX火箭可以发射143颗卫星，创下新的世界纪录目前SpaceX发射一颗卫星只需要一百万美元，大大降低了成本

所以太空中的人造物体数量也开始井喷。

2012年之前，每年发射到太空的物体不超过200个可是到了2020年，这一数字飙升至1200人，2021年约为1800人

目前，在近地轨道绕地球运行的卫星超过1万颗。

未来发射的卫星不会更少，只会越来越多。

SpaceX正在大规模部署卫星地图，计划将分散在近地轨道的24个轨道平面扩大到72个，未来发射1.2万颗卫星链。

近地轨道越来越拥挤，从中产生的太空垃圾量也不容小觑。

所谓太空垃圾，涵盖了航天器废弃的助推器，退役的卫星，航天器的各种零件，以及各种小尺寸的垃圾，如由于强烈的紫外线辐射而从航天器外部脱落的油漆碎片。

因为碎片的数量巨大，又太小，无法追踪，没有人能确切知道有多少垃圾漂浮在太空中。

科学家估计，近地轨道上约有75万块大小为1~10厘米的碎片，约3万块大小超过10厘米的碎片，1亿多块大小小于1厘米的碎片。

"我们已经被像垃圾场一样的东西包围了."密歇根州立大学天体物理学教授梅根·多纳休说。

太空垃圾的增多，一开始会增加碰撞的概率。

科学家估计，如果物体数量增加一倍，碰撞的概率将增加四倍。

而且碎片的飞行速度非常快，达到了每小时28000公里即使是一小片碎片也能摧毁一颗大得多的卫星或航天器，造成大规模的灾难

更可怕的是，碎片碰撞时会产生级联反应，这种反应被称为凯斯勒效应。

这是由美国科学家唐纳德·凯斯勒在1978年首次提出的它是指当近地轨道上的物体密度达到一定程度时，碎片之间的碰撞会形成更多的碎片，从而导致更多的碰撞，最终近地轨道会被太空垃圾完全覆盖

此外，太空垃圾还可能穿过大气层，落回地球。

20世纪70年代，美国国家航空航天局的一枚火箭碎片降落在西澳大利亚，澳大利亚当局因乱扔垃圾对美国罚款400美元罚款还没交

最近几年来，太空垃圾坠落地球的新闻屡见不鲜。

今年7月，中国长征五号乙运载火箭发射成功，部分残骸坠入印度洋，今年8月，在澳大利亚新南威尔士州的一个农场也发现了几块太空碎片，每块约3米高，后来被证实是SpaceX火箭掉落的。

但历史上真正被太空垃圾击中的只有一个人她就是美国俄克拉荷马州居民洛蒂·威廉姆斯

1997年1月的一个晚上，当她在公园散步时，她看到地平线上有一颗流星然后，突然，她觉得有人拍了拍她的肩膀回头一看，原来是一块烧焦的网布掉了

后来她才知道，这片垃圾来自当天坠落地球的德尔塔二号火箭。

科学杂志《自然》上的一篇文章预测，10年内人类将有10%的几率被坠落的太空垃圾击中。

引发碰撞事故，可能坠落地球，阻碍宇宙观测...太空垃圾的危害正在扩大。

如何清理太空垃圾已经成为当务之急。

许多国家已经启动了相关项目来应对太空垃圾问题由英国萨里大学领导的RemoveDEBRIS项目在2018年试验了使用网和鱼叉清理垃圾

在网的测试中，飞船会发射几个物体，拉出网的几个顶点，展开网捕捉垃圾，在鱼叉试验中，鱼叉以每秒20米的速度发射，成功命中并穿透目标。

通过多次实验，网和鱼叉被证明是可行的清洁方法。

日本2016年发射的鹳号货船利用金属绳将太空垃圾吸附到表面，然后通过绳子将其排出，使其减速。

当空间碎片的速度低于绕地球旋转所需的速度时，就会坠入大气层，与大气层一同焚毁。

欧空局也启动了一个ClearSpace项目，同样的目的是清理太空垃圾，预计在2025—26年发射。

尽管如此，太空垃圾清理的速度远远跟不上生产的速度。

有人说近地轨道就像一条用了60多年没有拖车的高速公路。

未来，碰撞将是主要的空间问题如果没有干预，近地轨道被垃圾占领只是时间问题可是，这并没有得到世界各国的足够重视

一名航空公司顾问表达了他的担忧:我讨厌这么说，但只有当灾难真的发生在人类身上时，我们才会采取行动。

涉及

照片显示Spacex，NASA和中国的太空垃圾撞击了陆地在这十年中，一个人有10%的几率会被击中".2022.商业内幕

关于空间碎片—欧洲航天局

前方繁忙的太空交通—欧洲航天局

太空垃圾越来越频繁地坠落它撞到人或损坏财产的可能性有多大

任何人都猜不到坠落的卫星会落在哪里:NPR

空间碎片和载人航天器

有多少颗卫星围绕地球运行。

麻省理工学院

为什么太空垃圾清理可能是一个国家安全威胁—对话

什么是太空垃圾，为什么它是一个问题。

科罗拉多大学博尔德分校

从太空探索技术公司，美国宇航局，中国坠落的太空垃圾危及生命和财产商业内幕

SpaceX和我们的太空垃圾问题

清除地球轨道碎片和太空垃圾的难题—BBC新闻

日本发射货运飞船测试太空垃圾清除—BBC新闻

太空垃圾泛滥的几种潜在清理方案清单—BBC新闻

SpaceX火箭单次发射143颗卫星，创下一箭多星的新世界纪录——BBC新闻

卫星正成为我们探索宇宙的障碍—BBC新闻

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