太空垃圾会引发破坏性的多米诺效应“碰撞级联”发生更多太空垃圾

作者：太空生物学·黄姤

太空旅行是人类有史以来最令人兴奋和最具备挑战性的冒险， 但讥笑的是，我们可能会阻止自己进入太空。 附着发射的每一枚火箭和部署的每一颗卫星，随着数量的增加，同时也是在为自己制造一个每年都市变得更危险而又致命的陷阱，如果这个陷阱被激活，就意味着太空时代的终结，并把我们困在地球上几十年甚至几个世纪。

陷阱的泉源

向太空中运送工具是很是难题的，要做到这一点，所以一开始就需要很是快速的速度向上移动。起初竖直向上脱离大气层，然后侧向航行，并绕地球航行，在这个地历程中需要保持快速的航行， 如果乐成地做到了，就可以进入一个低地球轨道，一旦进入了这个轨道，就很难脱离了，除非有备用的能量，否则就会被锁在这里永远围绕着地球。

永远围绕着地球，这对想把有用的工具（例如：空间站和卫星）留在天空中来说是一件好事，因此，我们把人类大部门的太空基础设备都放在了这里，距离地面只有几百公里的地方，在这个位置上，恰好足够高，大气层又够薄。轨道上的工具可以停留几个世纪，直到它们退役把它们带回地球，但这也是致命陷阱的泉源。

图解：被太空设备及太空垃圾围绕着的地球

致命陷阱

火箭实际上就是一堆存放燃烧的金属圆筒捆绑在一起，当其中的金属圆筒燃料用完的时候，空罐就会被扬弃，扬弃的原因就是为了使火箭的重要变轻，有些部件在坠落到地面之前就会在大气中燃烧殆尽，可是大多数没用的火箭部门依然留在了轨道上，并绕地球轨道运行。

经由几十年的时间，低地球轨道酿成助推器、破碎的卫星、无数导弹测试和爆炸发生的碎片组成的垃圾场。

现在知道约莫有2600颗报废卫星，10000个比台式电脑还大的物体残骸，20000个像橙一样大的物体残骸，500000颗弹珠巨细的物体残骸，至少有1亿件小到无法追踪的物体残骸。 这些物体残骸以最高时速每小时30000公里的速度，纵横交织地围绕地球航行。

图解：物体残骸密密麻麻

太空垃圾会引发多米诺效应“碰撞级联”

围绕速度如此之快，即即是被一颗花生米巨细的物体残骸击中，也会像被等离子枪击中一样，击中后碎屑蒸发，释放的能量足够在实心金属上开一个洞，我们用无数致命的碎屑包裹着我们的地球，同时还把数万亿美元的全球基础设施网络放在那里。

这些全球基础设施继承着现代社会的基石， 它对现代世界起着至关重要的作用，全球通讯，全球定位系统和导航、收集天气数据，寻找小行星和种种科学发现，如果基石突然消失了，我们会错过许多工具。

一颗花生米巨细的物体残骸击中了1100颗运作中的卫星其中一颗，它将立刻被摧毁。 现在每年至少有3到4颗卫星被这样摧毁了。随着卫星的数量和轨道上的垃圾数量增多，预计将在每年增长10倍， 在接下来的十年里，正在靠近一个临界点。

太空垃圾的连锁反映太空中最糟糕的工具不是那些小小的太空垃圾，最糟糕的事情是一个不行阻止的连锁反映，把许多非垃圾的工具酿成垃圾。

举个例子：

如果两颗卫星恰好在轨道上相撞，如果两颗卫星相撞之后它们不会停下来或者从天上掉下来，这更像是一场飞溅，因为围绕速度都如此之快碰撞后的碎片撒获得处是而且相互穿过对方，把两颗卫星转酿成成千上万颗小碎片组成的云团，这云团足以摧毁更多的卫星。

这会引发最慢、也是最具破坏性的多米诺效应—“碰撞级联”。就像散弹枪一样的碰撞级联， 每次碰撞都市发生更多的子弹，曾经不太可能击中任何工具的微小目的，现在都市酿成一堵制造更多子弹的扑灭之墙，破坏更多的卫星，造成更多的太空垃圾。

图解：多米诺效应—“碰撞级联”

随着越来越多的卫星被摧毁，破坏会以指数级加速，最终摧毁所有停留在轨道上的所有工具。

可是太空很是空旷， 所以最初的频频碰撞可能需要很长时间。 但当我们意识到发生了什么的时候，已经太晚了。1年1颗卫星被毁算不上什么， 明年5颗，后年50颗，直到一颗也没有了。

近地轨道上的情况正在迅速恶化

近地轨道的状况正在急剧恶化，可能已经由了无法转头的时刻， 在10年内地球周围的空间可能不再适合恒久发射卫星或火箭，或者说容纳更多的卫星、火箭、空间设备。

最糟糕的情况是很恐怖的， 由成千上万无法追踪的碎片残骸组成的残骸区，以每小时3万公里的速度移动。

它会有效地缔造出围绕地球的致命屏障，周围的致命屏障太危险，而导致太空设备穿越已往，无法穿越就代表着月球基地、火星殖民或太空旅行，这些的梦想可能会延迟几个世纪，失去太空基础设施，将会把我们天天依赖的科技倒退到19世纪70年月。

图解：地球环保对比图

清理太空垃圾

可是现在清理垃圾可能还不算太晚。即便航天工业更善于制止太空垃圾连续增长这方面做得越来越好，但这方面仍在快速生长，偶然的清理试验也无济于事。 因此，关于如何尽快清除太空垃圾，已经有了一些斗胆而严肃的建议被提出来了。

清理太空垃圾的方法：

方法1：用小型卫星靠近一块垃圾并用网装起来，网装不下的垃圾将或用系绳捕捉，捕捉后小型火箭将垃圾拉回地球。

图解：捕捉太空垃圾

方法2：使用巨型电磁铁，把巨型电磁铁牢固在太空中，“磁性卫星拖船”吸住垃圾后，使用“磁性卫星拖船”自身磁性与牢固在太空中巨型电磁铁造成异性排挤的效果把“磁性卫星拖船”遣返回地球。

图解：“磁性卫星拖船”与“巨型电磁铁”

方法3：对于更小的垃圾碎屑，激光可以彻底地将它们蒸发，配有激光器的卫星不需要靠近目的，而更大的垃圾碎屑不能被准确击落，但激光可以融化它们，或者燃烧很小一部门垃圾碎屑并把它推向更宁静的轨道。

图解：激光器

结语

不管最终用什么技术，最好现在就开始行动，在1亿残骸酿成1万亿，被部下陷阱之前，如果我们不做点什么，我们的太空冒险可能要竣事了。