NASA的研究人員認爲圍繞地球的低軌道上大概有3000噸的空間垃圾,包括廢棄的衛星,火箭箭體,還有些是小塊的碎片撞擊在大空間垃圾上產生的碎屑,這些近地空間裏的炮彈能以每小時36000公里的速度飛馳過我們頭頂的天空。

 

國際空間站將安裝激光武器

  國際空間站將安裝激光武器

  太空垃圾第一次爲人們所重視,是因爲美國和蘇聯在上世紀六七十年代裏爭相發射衛星,這批衛星本來有產生了大量的火箭箭體垃圾,而隨着使用逐漸逼近使用壽命,淘汰下來的衛星很多都沒有得到善終(墜入大氣層燒燬),於是一個個衛星與反衛星衛星就成爲了真正的衛星殺手。近些年來隨着世界各國探索太空熱情高漲,伴着一顆顆衛星被送上太空,空間垃圾的問題也越發嚴重起來。其中特別令人頭疼的是這麼一類事件:小塊的碎片撞擊了飛行器(也可能就是大塊的空間垃圾),濺射出一批小碎片,這些缺少空氣阻力的碎片又一路高歌猛進撞擊其他飛行器,產生的碎片又十萬馬力的繼續衝下去,如此循環往復……畫面太美簡直不敢想。

 

  大多數航天器外部的保護設施都可以承受直徑一公分以下的小碎片的撞擊,然而地面雷達和計算機模型的結果表明,現在的近地空間中大約有70萬件大於一公分級別的碎片,雖然超過十公分的碎片就大到足以讓天文學家觀察到了,但是一公分和十公分之間大小的碎片還是難於識別和捕捉。

 

  研究人員建議可以使用預定於2017年安裝到國際空間站日本艙的極遠宇宙空間觀測站(EUSO)模塊,幫助探測軌道上危險的碎片。高能的宇宙射線穿射過大氣層的時候會產生紫外線,EUSO原本是用來探測這種紫外線效應的儀器,不過考慮到這臺設備如此靈敏的探測能力當然也能用來做這種形而下的任務。

 

國際空間站將安裝激光武器

  國際空間站將安裝激光武器

  至於探測之後的摧毀工作,就要交給另一個稱爲“相干放大網絡激光”(CAN)的儀器了,CAN會將很多小的激光束匯聚成一束強激光發射出,從而達到短時間內可接受的毀傷效果。CAN正在進行鍼對高速粒子的優化工作。完成版的CAN有10萬瓦特的紫外激光加持,每秒發射10000個脈衝,每個脈衝持續僅十億分之一秒到十分之一秒,可於100公里外取廢棄衛星之首級。激光將照射在碎片較薄的表面,瞬間氣化的被照射部分就像一個小的助推器將太空碎片推離原有軌道並目送他們最終墜向大氣層燒燬。

 

  執行計劃的科學家計劃先在空間站上部署一個縮小版的驗證系統,包括縮小版的EUSO和每秒發射100個脈衝的10瓦激光器。如果整個計劃順利,最終我們將看到兩臺在極地軌道運轉的配備50萬瓦特激光器的專用清掃衛星,據估計他們平均五分鐘清理一件太空垃圾,每年可以清理10萬件太空廢棄物。

 

  大部分空間碎片集中在離地面800公里的軌道上。研究人員認爲,清掃衛星可以從1,000公里的軌道開始打掃,每個月下降10公里軌道。經過50個月,應該就可以把最令人頭疼的500到1000公里軌道上的碎片清理完了。

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