人造天体如何躲避太空垃圾

地球轨道越来越拥挤，人类如何清理太空垃圾？

根据NASA的统计，地球轨道上大约有超过100万块人造太空垃圾，这让地球轨道变得越来越复杂，而处于监视中的太空垃圾，只有10万块左右，绝大多数的太空垃圾都是隐藏的危险。

无论是国际空间站还是其他重要卫星，都需要通过太空垃圾的监视，进行轨道调整躲避撞击，国际空间站已经进行了多次调整，但依旧有小型太空垃圾产生撞击。

为了让地球轨道重归安全，科学家提出了很多太空垃圾的清理手段！

利用碳纤维网、机械臂，进行太空垃圾“捕捉”：

提到清理太空垃圾，最直接的方式，就是将其捕获，在太空中，可以利用碳纤维网、机械臂等工具捕捉特定区域的太空垃圾。

科学认为可以利用巨大的碳纤维网，将太空垃圾集中到网内，碳纤维网可以作为一个小型“太阳帆”，通过太阳获得推力，进而将网内的所有垃圾都推向地球轨道之外，或者将太空垃圾重新捕获回地球，通过大气层将其全部燃烧。

清理太空垃圾最直接的方式，就是将太空垃圾推出地球轨道，或者拉回地球大气层。

然而这些都需要大量的资源，无论是将太空垃圾拉回大气层，还是利用推进器将太空垃圾推出轨道，这些太空垃圾清理设备几乎都是不可回收的，这意味着人类在太空丢弃的垃圾，需要更多的资源将其清理。

利用地球轨道电流，让太空垃圾自行坠毁：

为了让太空垃圾的清理更加高效、节约，科学家提出了地球轨道电流法。

利用特殊的卫星组网，在地球轨道范围内产生电流效果，电流搭配地球磁场，会让地球轨道内的所有卫星、太空垃圾的速度变慢。

可控卫星可以通过消耗燃料，保持自己的速度，而不可控卫星以及太空垃圾，就会不断减速靠近地球，最终坠入大气层燃烧殆尽。该项目可以一劳永逸的解决太空垃圾，但是整个卫星组网形成通路电流，耗资也非常巨大。

同样是卫星组网项目，欧空局提出了纳米卫星项目，利用纳米卫星组成环绕地球轨道的纳米卫星网，当太空垃圾穿过纳米卫星网时，纳米卫星会自动识别太空垃圾，并产生电压将其击落到地球，或击出地球轨道。

地球轨道卫星组网，能够大范围进行太空垃圾清理，无论是地球轨道电流卫星组网还是纳米卫星组网，都有希望在十几年的时间里，清理所有较大的人造太空垃圾。

地球轨道的威胁，不仅仅是人造太空垃圾：

虽然地球火箭发射的频率越来越高，地球轨道太空垃圾也开始大幅度增加，在不到10年的时间里，地球轨道上的人造太空垃圾数量几乎翻倍，而未来火箭发射的频率还将进一步提高。

人造太空垃圾基本都是金属以及特殊合金，由于人类知道其成分组成，因此可以针对性进行清理，但是地球轨道不仅仅有人造垃圾，还有天然天体，这些天然天体可能是岩石、金属以及各种化合物。

与人造垃圾一样，这些天然天体也会对卫星造成威胁，而地球轨道上存在威胁的轨道飞行物，总数大约为1亿。

按照目前的地球轨道飞行物数量，发生毁灭性撞击的可能性依旧比较低，但是已经有很多太空垃圾撞击卫星的案例出现，并且已经导致卫星直接失联。

虽然绝大多数的撞击事件，都是撞击到太阳能光伏板、撞击到机械臂等无足轻重的事故，但是如果在太空发生大规模撞击事件，很有可能会出现连锁反应，导致大量太空垃圾批量出现，从而让地球轨道环境瞬间恶化！

如何减少太空垃圾的危害

太空垃圾已经在地球外层形成了颇为“壮观”的景象。 随着人类进军太空的步伐不断加快，外层空间的垃圾也是与日俱增。人类不仅在地球上，而且也在太空生成越来越多的垃圾。 如今已有成千吨航天废物环绕地球飞行，它们是自上个世纪五十年代人类开始进军宇宙以来各项航天任务和废弃人造卫星所遗留下来的残渣剩物。但现在，这些废物已经成为未来航天事业发展的绊脚石。 各国的科学家们都来为太空垃圾的治理问题出谋划策。 有的人认为，从法规上主要是要订立规章，规范航天发射，尽量减少太空垃圾的产生。 从技术角度上提出的措施则多种多样。其中，一个要加强观测，通过天文望远镜观察太空垃圾，及时发出警报。但是，天文望远镜只能观察到10厘

月球上什么都没有，人类丢的垃圾要怎么清除？

首先来看看什么是太空垃圾。太空垃圾，用通俗的话讲又称轨道碎片，主要指宇宙空间中除正在工作着的航天器以外的人造物体。它的来源非常广泛，如“退休”的卫星；报废的火箭助推器；宇航员作业时留下的航天服、工具铲、老虎钳、相机、牙刷；航天器漏出的固体、液体，以及航天器碰撞过程中产生的碎片，等等。

那么太空垃圾到底有多少？想想每天看新闻发射的各类航天器大概就能有个初步的认识。不过，现实的情况是，太空到底有多少垃圾，并没有准确的数据。美国航天局曾有统计显示，截至2016年底，地球近地轨道范围内共有被监测的人造天体17817个，而最近的三个月就增长了88个，碎片增长的速度也越来越快，这导致地球看上去就像被垃圾场包围了一样。

太空垃圾数量急剧增长带来最可怕的影响，实际上是一系列的太空事故，有资料显示1983年以来，因为太空垃圾造成的太空事故就有二十多起，如2009年，美国铱星33通信卫星与俄罗斯废弃多年的宇宙2251号相撞，两颗卫星 “粉身碎骨”。

除太空事故外，太空垃圾还威胁着地球人的生活，事实上，每年都有一部分太空垃圾碎片进入地球大气层，幸运的是，大部分的碎片在坠落过程中与大气摩擦而烧毁，所以人类还不算受太大影响。

不过可别因此低估了太空垃圾的杀伤力。曾有人打过这样一个比方，直径25px的铝球以10公里每秒的速度撞击所产生的能量与地面上速度为120公里每秒的小汽车撞击相当。一块微小的油漆斑点，在太空高速环境下撞击卫星，就可能引爆一场航天大国间的外交甚至军事冲突。10厘米的碎片碰撞将彻底摧毁一颗航天器……太空垃圾的杀伤力完全不亚于你看到的《速度与激情》中的刺激。

太空垃圾如此之多，又有如此大杀伤力，如何清理的实际上一直被人们所关注。半年前，日本一项清理太空及地球轨道垃圾的试验性任务宣告失败。其核心方案是，利用磁场中有电流经过会使物体产生运动的原理，通过一条700米长的电线，给高速飞行的太空垃圾通电，使其减速后坠落于大气层燃烧殆尽。但“鹳”6号机在向太空抛出缆绳的环节中失败，实验被迫中断。

除此之外，美国、澳大利亚、瑞士以及中国都曾尝试开展清理行动。

美国提出了太空碎片清除系统，通过把大气气体脉冲发射到目标碎片必经路线上，增加太空垃圾的摩擦力，令其下降坠落到地球大气层里。

澳大利亚尝试用激光处理垃圾。

中国在长征七号的首次发射任务中，搭载“遨龙一号”空间碎片主动清理飞行器。“遨龙一号”装载了一台机械臂，模拟抓取废弃卫星和太空碎片，并具有将它们带到大气层烧毁的能力。

瑞士航天中心正在研发一种超快仿生手臂。按照该计划，把这种特制的机械手臂安装在卫星上，捕捉并回收航天器碎片，最后带着它们一起冲入大气层焚烧殆尽。这种机械手臂的特点是“超快”：能在0.05秒内抓住各种不规则形状的抛掷物。这种太空垃圾清扫卫星预计需要3至5年时间达到实用水平，首颗卫星的研发及发射费用共计约1000万瑞士法郎（约合1092万美元）。

不过，上述大家所使用的推移离轨、捕获离轨等各项清理技术都仍在起步和试验阶段，到底哪些方法能够奏效，还需更多实践和时间。