英國將於今年夏季晚些時候發射一顆測試衛星，用於測試利用激光追蹤地球軌道衛星運動的技術

英國將使用最新的激光技術來追蹤環繞地球運行的衛星的位置，並阻止它們相撞。按照計劃，第一顆測試衛星將在今年夏天晚些時候於康沃爾太空港發射升空。

該激光追蹤系統由英國初創公司Lumi Space開發，其工作原理是從地球向太空物體發射激光脈衝，並計算光線反射所需的時間。據該公司的宣傳，這是一種“利用激光跟蹤衛星的簡單而強大的方法”，其目標是發出精確的碰撞警告，以應對太空碎片可能帶來的威脅。

　　該系統由英國初創公司Lumi Space開發，其工作原理是從地球向太空中的物體發射激光脈衝，並計算光線反射回來所需的時間

今年9月，一顆攜帶這項新技術的小型測試衛星將與其他幾顆衛星一起，由維珍集團旗下的小型衛星發射公司維珍軌道（Virgin Orbit）發射升空，這可能是在英國本土進行的首次火箭發射，具有歷史性的意義。

據估計，目前地球軌道上約有3.3億塊太空碎片，其中包括3.65萬個大於10釐米的物體，包括廢棄的衛星和火箭體等，甚至還有宇航員丟棄的工具。太空碎片可以在地球軌道上停留數百年，對每年快速增加的新衛星構成潛在威脅。隨着技術的發展，越來越多的衛星正在爲我們提供着各種重要的服務，包括通信和氣候變化監測等。

這顆測試衛星由太空科技初創公司Space Forge在威爾士建造，安裝了Lumi Space公司開發的逆反射器設備，能夠將光線反射回原處。根據激光往返該衛星所需的時間，就可以計算出它的運行路線。

該系統將搭載Space Forge公司的測試衛星（如圖），由該衛星對其光線反射回地面的過程進行監測

這項技術的難點在於，激光束必須從地球上瞄準，其精度必須達到2角秒。與此同時，衛星正以每小時近2.9萬公里的速度飛行。當然，這樣的技術並不新奇。在阿波羅任務期間，美國國家航空航天局（NASA）就在月球上安裝了逆反射器，用於精確測量近月衛星與地球的距離。

不過，Lumi Space公司的新系統預計將比目前的方法精確數百倍，並將是首個向私營太空公司提供的系統。該系統將搭載Space Forge的衛星或“平臺”進入太空，然後由地面接收其穿過上大氣層反射回來的光信號。Lumi Space公司的希拉·維爾迪說：“這能爲我們提供有關太空物體位置的信息，其準確性是其他信息來源的500到1000倍。這可以稱得上是太空態勢感知的黃金標準。”

“隨着未來十年所計劃的大量任務陸續開展，對近地軌道的可持續管理迫在眉睫，而瞭解物體在太空中的確切位置是其中的關鍵部分，”維爾迪補充道，“我們正致力於開發新的技術，爲衛星運營商提供高精度的定位信息，以此填補市場空白。”

Lumi Space公司希望將衛星碰撞警告的誤報率降至5%以下。Space Forge公司的聯合創始人兼首席技術官安德魯·培根表示：“爲了確保我們的Forge Star平臺能夠準確返回地球，並根據需要獲得微重力，我們需要Lumi Space正在開發的那些創新技術。追蹤一顆以每秒近8公里的速度移動的小型衛星將是一項令人印象深刻的壯舉，我們迫不及待地想利用這些數據來提高我們對在高層大氣中飛行方式的理解。”

Space Forge公司的終極目標是在太空中建造工廠，以生產地球上無法生產的材料。“英國在太空的可持續利用方面處於領先地位，因此，看到兩家富有創新精神的英國公司展開合作，將衛星追蹤技術納入Space Forge公司的核心業務，是一件非常棒的事情。”英國航天局的伊恩·安尼特說，“我們正處在一個歷史性的時刻，從英國本土發射的第一顆衛星將引發新一輪的創新浪潮。”

什麼是太空垃圾？

據估計，人類的各項太空任務所留下的“太空垃圾”大約有1.7億塊，大如廢棄的火箭級，小如油漆碎片。與這些垃圾一起在地球軌道上運行的，是價值約7000億美元的各種太空基礎設施。

太空碎片可以在地球軌道上停留數百年，對每年快速增加的新衛星構成潛在威脅

然而，我們目前只能追蹤到2.7萬塊太空碎片，而且這些碎片能以超過2.7萬公里/小時的速度飛行，即使是極其微小的碎片也可能嚴重損壞甚至摧毀衛星。

那麼，我們要如何處理這些太空垃圾？傳統的抓取方法在太空中不起作用，因爲吸盤無法在真空中正常工作，而且太空中的溫度對膠帶和膠水等物質而言太低了。基於磁鐵的夾持器也沒有用，因爲地球軌道上的大多數太空碎片是沒有磁性的。

目前，大約有50萬塊人造太空碎片環繞在我們的星球周圍，包括廢棄的衛星、航天器碎片和火箭殘骸等

目前提出的大多數解決方案，包括“太空魚叉”等，要麼需要較強的外力，要麼會導致較強的相互作用，都可能會將這些碎片推向意想不到的、不可預測的方向。

專家指出，在絕大多數對地觀測衛星、測地衛星和空間站所採用的近地軌道，以及通信、氣象和監測衛星所處的地球靜止軌道上，太空碎片的威脅尤爲突出。

地球軌道上有多少物體？

自1957年以來的火箭發射次數：6200次；

進入軌道的衛星數量：13100顆；

仍在太空中的衛星數量：8410顆；

仍在運行的衛星數量：5800顆；

碎片物體數量：31500塊；

分解、爆炸等事件：630次；

軌道上物體的質量：9900噸。

利用統計模型預測軌道上的碎片數量

大於10釐米：36500；

1至10釐米：100萬；

1毫米至1釐米：1.3億。

資料來源：歐洲空間局