科学家希望用激光将太空垃圾轰出天空

A photo taken on July 26, 2017 by a member of the Expedition 52 crew aboard the International Space Station shows one of the 16 sunrises they experience every day, as the orbiting laboratory travels around Earth. One of the solar panels that provides power to the station is seen in the upper left. NASA/Handout via REUTERS ATTENTION EDITORS - THIS IMAGE WAS PROVIDED BY A THIRD PARTY
The space debris surrounding Earth is reaching crisis point, but lasers could be the answer to solving this issue.Image: REUTERS/NASA
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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。

Image: Futurism

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。

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