科学家正在试图追踪一些太空碎片,那些会给发射和维修人造卫星带来风险的碎片,让它们与近地小行星和近地天体不相互碰撞,要实现这个目的就必须提升现在的科技。

图解:密切关注太空碎片是一项挑战,但也很重要。
当然,近地天体和太空碎片造成的危害是不同的。如果一颗通讯卫星被损坏的运载火箭碎片击中是一回事。很麻烦,花费也很多。如果一颗100米高的小行星落在巴黎,情况就完全不同了。毗瑟奴·雷迪(美国亚利桑那大学行星科学教授):“但是,科学的来讲,密切关注这些危害的过程基本上是相同的。”
在这些过程中,第一步是寻找天空中的移动物体:快速移动的是近地太空碎片,慢速移动的是较远的近地天体。雷迪说,这些技巧都是差不多的。雷迪之前就说过,追踪一个在同步轨道上(离地球大约36000千米)的西瓜大小的物体或离地面900千米的一单位立方体卫星(10x10x10厘米)是“非常简单”的。
但是这里也一些问题。卫星会在无法预料的情况下改变轨道。雷迪说:“如果有人有意操控,完完全全的监管或保护某样东西难度真的太大了。你不能看着屏幕上的一个点,然后告诉它‘这个’点就是‘那个’卫星,如果它自己要移动的话。任何一个卫星都没有执照。”
太阳耀斑和太空天气的其他变化也会改变轨道,导致地球大气层膨胀或收缩,改变其阻力。其他的并发症包括地球不规则的重力场,以及太阳辐射对物体的压力,这些物体对太阳辐射的敏感度可能和轻薄的太阳能电池板一样高。
雷迪说,一种解决办法是一旦发现一种太空碎片,就尝试确定它确切的成分。这样,如果它自己自由移动,在根据它在太空中的迹象找到它就容易些。了解它的组成,就更容易预测它在自然过程影响下的轨道变化。
雷迪说,为了实现这一目标,他的团队一直在努力弄清楚用于太空发射的最常见材料的光谱特征,比如铝、聚酯薄膜、太阳能电池板和白色涂料,从而使他们能够更好地识别单个物体。
他们还试图确定,随着材料的旋转(导致太阳光从不同角度反射回来),年龄或经历温度的变化,这些特征可能会发生怎样的变化。不过,他指出,“一旦[一颗卫星]发生了不好的事情,其内部暴露出来,谁也说不准”。
欧洲航天局行星防御办公室主任在德国达姆施塔特召开会议的组织者鲁迪格•珍妮对此表示同意。雷迪的团队在会上展示了他们的发现。
这些着迷于小行星,寻找近地轨道太空碎片的人用的是一样的望远镜,一样的技术,和相似数据处理方法。“所以我们可以互相学习”,尤其是因为太空碎片研究通常是军用,机密的,尽管在近地天体领域“所有事情都是公开的。”
碰巧,每一组目前要追踪的物体数量大致相同——近地天体目录中大约有19000,太空碎片领域中有20000大于10厘米的物体。关于太空碎片,耶恩是这么说的:“如果它们更小一点,我们就不会追踪它们,但是我们估计大小在一厘米的就有900000个。我们不知道它们在哪,因为它们的轨道未知。”
太空碎片带来的风险不仅仅存在于科幻小说里那遥远的未来中。耶恩说,仅在2018年,就有28颗欧洲卫星不得不进行大约两周进行一次的“避碰演习”。
他补充道,即使是一个1厘米的物体,如果击中一个脆弱的部分,也能摧毁一颗卫星。对于一个10厘米物体的撞击,这颗卫星的毁灭几乎是板上钉钉的事。
雷迪将其与汽车时代之初的情况进行了比较,当时汽油耗尽的司机干脆把车停在路中间,然后买辆新的。
“人们在太空中就是这么干的,”雷迪说。“我认为会引起环境问题,所以那些碎片需要被清理干净。”







