[科学解读]“最坏情景”下的六大太空垃圾是谁
“必须警惕6个被认为会引发‘最坏情景’的最危险太空垃圾。”
1978年，美国国家航空航天局（NASA）科学家Donald Kessler曾警告称，人类可能会被自己制造的太空垃圾困住。这就是所谓的“凯斯勒综合征”。报废的卫星、飞船等相互碰撞，碎裂成成千上万块太空残骸。不断重复“碰撞—扩散”的过程后，数量呈几何级数激增，最终填满轨道，任何卫星或飞船都难以通行。由于太空垃圾以时速约7万公里的超高速飞行，以现有技术几乎无法防御。这一设定也曾成为在韩国颇受欢迎的电影《地心引力》（Gravity，2013年上映）的题材。
当地时间本月7日（美国东部时间），被撞成85块残骸的俄罗斯“杀手卫星”——宇宙2499号就是典型案例。科学家们担心，如果体积更大的报废卫星、运载火箭等发生碰撞，可能会出现“最坏情景”。这也是欧洲、美国、日本等地的初创企业纷纷进军太空垃圾清理、卫星维修与再利用商业化领域的原因之一。在这种背景下，有观点指出，必须特别警惕目前在轨道上游荡的6个现存或潜在的太空垃圾。其中既包括人类最伟大的天文成就之一——哈勃太空望远镜，也包括冷战时期的侦察卫星。
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专家指出，目前在地球轨道上游荡的6个现存或潜在太空垃圾是重点关注对象。首先，从冷战时期到21世纪初发射入轨的老旧大型运载火箭，预计将成为重大隐患。典型代表是俄罗斯“天顶”运载火箭的上面级SL‑16火箭。美国太空公司LeoLabs分析认为，目前在约840公里高度轨道上漂浮着18枚SL‑16火箭，其体积相当于一辆大型校车，长度11米、重量9.9吨，是大型太空垃圾。一旦彼此发生碰撞，将产生数量惊人的碎片。按现有轨道推算，重新进入地球大气层还需要数百年。另外一种俄罗斯制造的运载火箭上面级SL‑8火箭，以及冷战时期使用的秘密侦察卫星，同样是令人头痛的存在。SL‑8火箭重约1.54吨，从20世纪60年代到90年代曾用于将共145颗俄罗斯宇宙系列卫星（侦察、通信用途）送入975公里高轨道，随后被弃置在轨。而当时发射的145颗卫星如今也已寿命耗尽，以约800公斤的质量继续在地球轨道上空徘徊。
2007年中国进行反卫星导弹试验所产生的碎片，也成为最棘手的麻烦之一。当时中国使用反卫星导弹，在865公里高度轨道上，以时速约2.9万公里摧毁了一颗失灵的通信卫星（重750公斤）。爆炸产生的碎片如台球大小，四散飞溅，污染了从最低350公里到最高1700公里、跨度数百英里的太空区域。仅以地面雷达能够探测到的碎片就超过3500块，其中约2800块完全失控，至今仍在轨道上游荡，威胁着其飞行路径上的一切目标。去年，LeoLabs向飞船和卫星运营方发出的40万次太空垃圾近距预警中，有15%与此次卫星爆破试验产生的碎片有关。
由欧洲航天局（ESA）发射、但已失效的大型卫星“环境卫星”（Envisat）同样是重点监控对象。自2012年以来，“环境卫星”一直在800公里高度轨道上空漂浮，且与俄罗斯SL‑16火箭、SL‑8火箭上面级以及145颗宇宙系列卫星的轨道十分接近，局面更加惊险。它重达8.8吨，是目前轨道上体积最大的太空垃圾之一。
NASA也要为其中一类重点太空垃圾负责——几十颗“陆地卫星”（Landsat）系列卫星。自20世纪70年代起发射的这些陆地卫星，单颗重量在1至3吨之间，但目前仍在正常运行的仅有2颗。它们被送入700至900公里的轨道，但迄今为止尚无一颗成功再入大气层。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）自20世纪60年代起也将24颗极地轨道气象观测卫星送入700至900公里高度轨道。其中17颗现已变成重达1至3吨的太空垃圾，至今仍与其他危险“邻居”一同在轨道上空漂行。
被认为是迄今最伟大的天文观测工具之一的哈勃太空望远镜，在不久的将来一旦寿命终结，也将成为一大麻烦。它重达12.4吨，比“环境卫星”或SL‑16火箭更大。好在目前它位于高度约535公里的近地轨道，即便寿命终结，重新进入大气层也只需几年时间。但由于其体积过大，存在未能完全烧毁、残骸坠落地表的风险。专家建议，哈勃太空望远镜的运营团队应预留足够燃料，在其坠落时引导其落入海洋。
近期小型卫星发射数量激增，也构成巨大威胁。自1957年苏联首次发射“斯普特尼克1号”以来的50年间，大约有1万颗卫星被送入地球近地轨道。此后14年间，随着“新太空”（New Space）时代到来，SpaceX等公司为建设太空互联网而大幅增加发射次数，卫星数量翻了一倍多。截至2022年底，已达到约2.1万颗。截至今年2月，仅SpaceX一家公司就运营着约3500颗卫星，每当出现碰撞概率达到十万分之一的物体时，都会实施规避机动，其防御力度远比将阈值设为万分之一的NASA更为积极。SpaceX计划最多发射4.2万颗“星链”（Starlink）卫星，OneWeb、亚马逊（Amazon）等其他企业也计划加入这一行列。
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美国哈佛－史密森天体物理中心研究员Jonathan McDowell在太空专业媒体“Space.com”上表示：“预计今后5至10年间，地球轨道上的卫星数量将再增加约2万至10万颗。如此之多的卫星能否被安全运营，令人怀疑。只要有一家（卫星运营）公司输入了错误数据，所有计算就可能被打乱，从而引发碰撞。”
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