太空垃圾
污染不只是地球上的问题,太空中也有这一难题:越来越多的太空碎片正绕着我们的星球运行。从用过的火箭到废弃卫星的碎片,数以百万计的太空垃圾不仅挤占太空空间,也威胁着我们在地球之外的活动。
太空垃圾碎片若与在役卫星或国际空间站(ISS)相撞,可能造成严重问题。为应对这一日益严重的问题,中国研究人员正在探索利用轨道激光站轰击太空碎片的可能性。他们的研究已发表于《Optik – 国际光学与电子光学期刊》。
这并非首个致力于清除太空垃圾的倡议。研究人员曾提出将其拖出轨道、用轨道网捕获,甚至减慢其速度,使其在地球大气层中燃烧殆尽。不过,中国研究人员以激光为核心的项目或许是迄今最有效的方案。
在这项研究中,科学家成功模拟了一座轨道激光站:它将瞄准长度不足4英寸的太空碎片,每秒发射20次光脉冲,持续2分钟。这种激光照射旨在迫使垃圾在大气层中燃烧殆尽,或将其推离原有路径,以避免碰撞。
研究团队得出结论,发射这些激光站是可行的,而且它们能够有效清理太空垃圾并防止未来发生碰撞。

克服障碍
这些轨道激光站或可解决航天业的一大难题。2015年,国际空间站(ISS)上的乘组不得不撤离生活区,因为一颗旧卫星可能与空间站相撞。若真的发生碰撞,价值数十亿美元的设备可能会受损。
不过,这项用激光轰击太空垃圾的计划也存在问题。
首先,它只能摧毁非常小的太空碎片。目前尚不清楚它能否将大得多的太空垃圾推离危险区域。建设激光站的后勤安排也会很复杂。由谁来建造?要建多少座?此外,尽管轨道激光站专为摧毁太空垃圾而设计,它们是否可能被用作武器?
政府机构需要找到这些问题及其他问题的答案,之后这项已成功模拟的技术才能用于对抗太空垃圾。
不过,如果能找到办法确保轨道激光站得到安全使用并按预期发挥作用,它们就能大幅缓解太空垃圾问题。预计未来几年这一问题会更加严重:数千颗新卫星计划在2025年前加入已经位于近地轨道的卫星行列。
迄今为止,所有针对日益严重的太空垃圾问题提出的解决方案都有显著缺陷,因此我们需要更好的解决方案,才有望避免在役技术未来变成危险的太空垃圾。


