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几个世纪以来，天文学家一直惊叹于复杂的 星座 、一扫而过的彗星和月球的稳定相位。然而，从20世纪50年代开始人类首次突破地球大气层后的60年里，天空被一些不那么令人兴奋的东西挤满：这就是“太空垃圾”。来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-93.html

太空专家表示，目前至少有2.5万个物体正在地球上空疾驰，包括废弃的火箭助推器、报废的卫星和各种太空任务完成后解体的微小碎片，其中一些物体的速度达到每秒8公里来源:https://wanghongming.com/cshi/202501-162.html。碎片不断增加，撞击到其他碎片上，造成更多碎片，将仍在运行的航天器置于危险中。

如果不清理现有的碎片以防止进一步积累，这样的碰撞很可能会呈指数级增长。由此产生的积聚使轨道条件变得危险，威胁到宇航员的生命，并危及有价值的太空技术和研究。整个轨道可能会受到污染，无法使用。来源:https://wanghongming.com/xwzx/202412-113.html

航天大国需要优先考虑这一问题，以确保未来几代人的空间经济安全和可持续性，但这将需要大规模合作并有赖于大量创新。

共同的“烂摊子”，共担责任

2021年，俄罗斯反卫星试验产生的碎片导致国际空间站（ISS）上的机组人员躲在太空舱里，随时准备疏散。虽然他们当时安然无恙，但在今年早些时候，一块碎片在国际空间站的一个机械臂的隔热罩上刺穿了一个5毫米宽的洞。

从油漆桶大小的碎片到校车大小的助推器，近地轨道上的“太空垃圾”对科学家数十年的研究和 探索 努力构成了几乎不可估量的风险。随着像美国太空 探索 技术公司（SpaceX）的“星链”（Starlink）这样的巨型卫星网络继续发射，这种风险比以往任何时候都要大。

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LeoLabs是一家隶属于斯坦福大学国际研究院的 科技 初创企业，该公司高级技术研究员达伦·麦克奈特（Darren McKnight）认识到应对这一挑战的必要性。他说，这需要领导力，但他表示，为什么我们不能合作清理越积越多的“烂摊子”来源:https://wanghongming.com/xwzx/202412-3.html？

解决方案：四臂机器人VS.磁铁卫星

签署方包括空中客车公司和洛克希德-马丁公司，以及其他许多在航天制造和旅行领域的知名企业。一些签署方与全球未来空间理事会集思广益，提出了防止碰撞的“统一交通管理系统”，商定了所有利益攸关方坚持的可持续性政策，并为退役卫星和其他碎片创造了报废清除技术来源:https://wzwxpx.com/zhishi/202412-68.html。

欧洲航天局（ESA）已经在努力清理近地轨道，近地轨道的碎片构成了最大威胁。该机构选择了瑞士公司ClearSpace，签署一份价值1.04亿美元的合同，以捕获大型碎片并使其脱轨。首席工程师穆里尔·理查兹（Muriel Richards）表示，计划于2025年启动空间碎片清除任务，发射名为ClearSpace-1的四臂机器人，它将像爪子一样运行。

“碎片物体会随机翻滚，”理查兹说，“机器人的动作要与物体的速度相匹配，减慢翻滚速度，然后抓住它。最后，机器人把自己放在一个回到大气层的轨道上。”将碎片带入地球大气层，会使它们燃烧或无害地降落到太平洋上。

另一家日本太空初创公司AstroScale也在进行类似的项目。AstroScale正在开发一种名为ELSA-d的航天器，重达200公斤，这将是世界上第一颗使用磁铁收集太空垃圾的卫星，与美国太空部队的“轨道原动力计划”相联系。

另类方案：“就地取材”重新利用

其他计划包括将碎片进一步送入“墓地轨道”，在那里它们不能干扰大多数太空旅行和现有的卫星或太空望远镜。一些工程师希望，更大的物体，如报废的火箭机身，可以被重新用于小型空间站。旅行者太空公司旗下的NanoRack公司高级副总裁马歇尔·史密斯（Marshall Smith）认为，这可能是处理碎片的一种经济高效的方式。他们目前正在研究在太空中焊接的工作原理，以便在不需要返回地球的情况下，可以将轨道上的材料投入使用。来源:https://wanghongming.com/bkjj/202412-78.html

至于较小的物体，比如那些已经损坏了的国际空间站碎片，对于正在服役的宇宙飞船和卫星而言仍有责任进行导航，以避免潜在的撞击。限制更多微小碎片的产生也是至关重要的来源:https://wanghongming.com/cshi/202412-98.html。航海者航天控股公司董事长兼首席执行官迪伦·泰勒（Dylan Taylor）撰文称，在地球上，这意味着国家和私人企业之间的全球合作，必须不惜一切代价避免重演Iridium碰撞事故或反卫星试验碰撞事件。

一些公司甚至与世界经济论坛合作，创建空间可持续发展评级(SSR)，预计将于2022年推出。任何组织在执行任务期间自愿提交关于其可持续性工作的表格，都将根据任务的碎片缓解方法、为避免碰撞而采取的措施、与国际准则的一致性等情况获得分数。泰勒希望SSR将鼓励整个行业减少浪费和提高透明度。

警告“凯斯勒综合征”实时上演

欧洲航天局警告，如果世界“一切照旧”，我们可能会看到“凯斯勒综合征”实时上演。该术语以美国宇航局前科学家唐纳德·凯斯勒（Donald Kessler）的名字命名，描述了一种潜在的灾难性多米诺骨牌效应，类似于2013年科幻**《地心引力》中虚构的碎片风暴。

“卫星碰撞会产生轨道碎片，每一次碰撞都会增加进一步碰撞的可能性，导致地球周围碎片带的增长，”凯斯勒在1978年写道，“这样的地球轨道带中的碎片通量可能会超过自然流星体的通量，影响未来的航天器设计。”

接受这一挑战，意味着要拯救生命和敢于耗费金钱。此外，它还可以促进更强劲的空间经济。用于清洁太空和防撞目的的新型工具，如ELSA-d或ClearSpace-1，将需要无限期地维护，对碎片负责将使卫星制造商、商业宇航员和空间组织感到放心：太空旅行是安全的。

泰勒表示，抓紧时间清理太空垃圾将表明太空行业对可持续发展的承诺，并为未来的空间发展铺平道路。

太空垃圾已经成为太空任务必须考虑的干扰因素，随着越来越多的卫星进入地球轨道，太空垃圾碎片、 历史 失联卫星，开始频繁影响正常卫星和空间站。

国际空间站需要时刻监测地球轨道上的碎片，同时对国际空间站的位置进行微调，从而减少撞击威胁，而国际空间站上的宇航员，也会定期进行撞击转移训练，以便应对严重的撞击事件。

卫星撞击事件也已经在太空屡见不鲜，中国云海1号02星，就遭受太空垃圾的撞击，出现了长时间的失联。

太空垃圾的产生，主要有两个原因——一个是火箭发射过程中留下的废弃物，另一个则是卫星失联、解体产生的人造碎片。

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运载火箭在运输卫星或探测器的过程中，自身会出现轻微的解体现象，从而在太空留下太空垃圾，而部分火箭残骸，也会留在太空，从而增加太空垃圾的数量。

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而在太空中，古老的卫星往往使用电池供电，当电池电量用尽，就会成为失联的太空卫星，变成地球轨道上的一块巨大的太空垃圾；卫星出现故障，发生自行解体，也会产生很多太空垃圾。

减少太空垃圾的产生，首先需要减少太空任务留下的人造物品，可回收火箭就是很好的选择方案。SpaceX目前研发的超级重型运载火箭“星舰”，就是垂直起飞的可回收火箭，通过地面回收系统和机身回收的方式，可以最大限度降低残留在太空的部分。

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但是可回收火箭目前面临很多技术难关，星舰原型机的测试也经常出现爆炸，人类想要得到完全回收的运载火箭，还需要很长一段时间的研发。

减少卫星失联、解体所产生的太空垃圾，最主要的方式就是为卫星提供“自毁程序”。

目前太空卫星基本都使用太阳能光伏板供电，能够长时间工作，保持稳定的电量供应，因此很多卫星都可以在太空短暂移动，对自身轨道进行微调。

如果卫星出现严重故障，即将发生解体，地面控制中心可以主动将卫星脱离轨道，让卫星坠入地球，利用地球大气层直接销毁卫星，避免产生太空垃圾。

根据科学家的计算，目前地球轨道大约存在9300吨太空垃圾，这些太空垃圾不仅仅对轨道卫星、空间站构成威胁，大量的太空垃圾也在影响地球天文观测。

减少地球轨道上的太空垃圾，是必须完成的任务之一，未来人类将发射更多的卫星，而太空垃圾会让地球轨道更加拥挤，也更加危险。

目前清理太空垃圾最为可行的方式，就是将太空垃圾推到地球轨道之外，或者将太空垃圾拉回到地球大气层内。

如果利用太空垃圾处理器，将处理器发射到太空干涉太空垃圾，这会导致太空垃圾的处理成本非常高，并且所有设备很难进行回收。因此很多科学家建议，可以利用太空碳纤维网，大面积处理太空垃圾。

科学家认为可以将碳纤维网发射到太空，将太空垃圾集中到网内，碳纤维网可以发挥太阳帆的效果，不需要提供任何燃料动力，就可以将网内的垃圾推到地球轨道之外。来源:https://www.wanghongming.com/cshi/202501-182.html

除了使用直接干涉的方式处理太空垃圾，科学家认为也可以使用磁场和电流影响太空垃圾——通过卫星组网，在近地轨道形成电流，利用地球磁场，让轨道范围内的所有卫星、太空垃圾减速，进而坠落到地球大气层销毁。

这种方式虽然可行，但是卫星组网的发射，会在短时间内急剧增加轨道的拥挤度，任务或许没有完成，就会导致大面积的撞击现象发生。

太空垃圾数量的增加，对于轨道环境的影响非常大，目前地球轨道上有超过100万块人造太空垃圾，而处于人类监视状态的太空垃圾，仅仅有10万块左右，绝大多数的太空垃圾，对于人类来说都是“隐身”的威胁。

处于监视状态的太空垃圾，卫星可以及时作出反应，但是绝大多数的撞击威胁，都需要临时发现，如果无法及时发现，就会导致严重后果。国际空间站虽然受到24小时的监视保护，但也受到过多次太空垃圾撞击，幸运的是，绝大多数的撞击都发生在太阳能电池板上，最近的一次撞击，对国际空间站的机械臂造成了损坏。

太空垃圾，不仅仅会产生撞击，而且会形成连锁反应，快速摧毁大量卫星，因此处理太空垃圾，是人类的责任，我们也需要为后代留下可利用的地球轨道。

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