大型卫星、空间站和其他物体坠落地面时可能构成威胁。
因此,许多国家会让退役航天器脱离轨道,坠落在地球上最偏远的地方——尼莫点。
这座“航天器墓地”距任何陆地约1,450英里,是数百颗失效卫星的归宿。
各国航天机构和企业都担心太空垃圾,并正努力寻找防止其产生和清理太空垃圾的方法。
地球上最偏远的地点有多个名称:它叫尼莫点(Point Nemo,拉丁语意为“无人”),也叫海洋难抵极。更准确地说,它的精确坐标是南纬48度52.6分、西经123度23.6分。
这处海域距任何陆地约1,450海里,是倾倒报废或即将报废航天器的理想地点,因此这里成了NASA所称的“航天器墓地”。
NASA表示:“它位于太平洋,是你能找到的距离任何人类文明最远的地方。”
航空航天工程师、大气层再入专家比尔·艾洛换了种说法:“这是个绝佳的地方,可以把东西放下而不撞上任何东西。”他说。
要把某件东西“埋葬”在这座墓地里,航天机构必须计算好时机,让航天器在该地点坠落。较小的卫星通常不会落在尼莫点,因为,正如NASA所解释的,“卫星以每小时数千英里的速度向地球坠落时,空气摩擦产生的热量会将其烧毁。搞定!卫星就此消失。”
问题在于较大的物体,例如天宫一号:中国首个空间站,于2011年9月发射,重约8.5吨。
中国于2016年3月失去了对这座长34英尺的轨道实验室的控制,它注定将在坠毁,时间不晚于2018年初。
确切会坠落在哪里?目前无人知晓。任职于非营利组织航空航天公司的艾洛表示,公司可能要到预计空间站将在地球大气层中解体前五天,才会做出预测。
届时,数百磅重的航天器部件——例如钛合金支架和玻璃纤维包覆的燃料箱——在撞击地面前,可能以每小时超过180英里的速度坠落(在高层大气中速度还要快上数千英里)。
由于中国无法控制天宫一号,因此无法保证空间站会在尼莫点上空解体。
报废航天器的倾倒区
生活在国际空间站上的宇航员,其实比其他任何人都更靠近航天器墓地。这是因为国际空间站在距地球约250英里的高度运行,而当轨道实验室飞过尼莫点上空时,两者之间的距离更近。(与此同时,最近的岛屿要远得多。)
据《大众科学》报道,1971年至2016年年中,世界各地的航天机构向该区域倾倒了至少260艘航天器。自2015年以来,这一数字大幅上升;当时总数仅为161艘,据Gizmodo报道。
据Smithsonian.com报道,埋在两英里多深的海水之下的有苏联时期的“和平号”空间站、140多艘俄罗斯补给飞船、欧洲航天局的数艘货运飞船(如“儒勒·凡尔纳”自动转移飞行器),甚至还有一枚SpaceX火箭。
不过,这些报废航天器并没有整齐地堆在一起。
艾洛表示,像天宫一号这样的大型物体解体后,碎片可能散布成椭圆形区域,长达1,000英里,宽达数十英里。与此同时,尼莫点周围没有陆地的区域绵延超过660万平方英里,因此想要凭吊某个特定物件并不容易。
艾洛表示,并非所有航天器都会落入这座墓地,但无论航天器在地球何处解体,任何人被碎片击中的可能性都极低。
他说:“这并非不可能,但自太空时代开始以来……我们所知的唯一一个被太空碎片碰到的人,是俄克拉何马州一名肩膀被碎片擦过的女性。”
更大的风险是让报废航天器留在轨道上。
太空垃圾带来的严重威胁
目前约有4,000颗卫星在不同高度绕地球运行。轨道上还有空间容纳更多卫星,甚至包括4,425颗新型互联网服务卫星;埃隆·马斯克和SpaceX希望在不久的将来发射这些卫星。
但考虑到太空垃圾带来的威胁,地球轨道正变得越来越拥挤。
除了这些卫星之外,地球轨道上还有数千个失控的火箭箭体,以及超过12,000个大小超过拳头的人造物体,据Space-Track.org报道。更不用说数不清的螺钉、螺栓、油漆碎屑和金属片了。
艾洛说:“多年来,各国已经认识到,制造碎片会给自身系统带来风险,正如它也会给其他所有国家带来风险一样。”
据欧洲航天局称,最严重的风险是太空垃圾碎片意外撞上另一块碎片,尤其是在物体较大的情况下。
这类卫星碰撞虽然罕见,但确实发生过:1996年发生过一次,2009年一次,2013年两次。这些事故以及蓄意摧毁太空卫星的行为产生了无数太空碎片,这些碎片多年后仍可能威胁附近轨道上的卫星,造成一种连锁失控效应。
艾洛说:“我们已经发现,这些碎片可以在太空中停留数百年。”他之后补充说明,一些位于更高轨道上的物体,例如地球同步卫星,可能会在轨道上停留数千年。
让旧航天器脱离轨道是防止太空垃圾形成的关键。如今,许多航天机构和企业都会为航天器配备脱离轨道系统(并让其落入航天器墓地)。
但艾洛等人正在推动开发新技术和新方法,用套索、袋子、拖曳等方式清除已经在轨道上、失去控制且持续构成威胁的旧物体。
他说:“我提议设立类似XPRIZE或‘重大挑战赛’的项目,选定三艘航天器,并向成功将其移除的机构颁奖。”
不过,最难跨越的障碍或许是地球上的政治问题。
艾洛说:“这不仅是技术问题。所有权这个概念在这里会成为一个真正重要的因素。比如,任何其他国家都无权触碰美国卫星。如果我们去处理一颗卫星……甚至可能被视为战争行为。”
艾洛表示,需要有人促成各国达成一项条约,明确规定太空中报废或失控物体的打捞权,类似海洋法中的相关权利。
他说:“需要制定某种机制,让各国和商业[公司]有权处理这类物体。”





