“太空鱼叉”成功捕捉地球轨道碎片! 75万件太空垃圾有解

人类发展太空科技仅仅半世纪多,就让地球轨道上遍布发射卫星、火箭后残留的太空垃圾,有些时速可高达27,000公里,即使只是一小块碎片也能打坏1 颗正常卫星。近日,发射到近地轨道上的 RemoveDEBRIS 卫星进入第三阶段实验,成功捕捉一块金属板垃圾,标榜太空碎片清理技术终于成熟。

1957 年10 月4 日,苏联毫无预兆且成功的发射了全球首颗人造地球卫星“史普尼克1 号(Sputnik-1)”,导致美苏两国此后持续了20 多年的太空竞赛,演变至今日更进入百家争鸣时代,各国太空机构或私人航天公司都竞相将火箭、卫星送上太空。

可想而知,这些火箭燃烧后的残渣、发射后脱离的多级火箭、故障失联的卫星大量遗留在地球轨道上,欧洲太空总局(ESA)估计,短短60 年太空碎片就累积超过75 万件。那些高度位于300~450 公里近地轨道上的垃圾时速可高达25,200~28,800 公里,高度位于36,000 公里地球静止轨道上的垃圾时速则约10,800 公里,据计算,一块直径10 厘米的碎片就可以摧毁太空飞行器,对运营中的卫星、国际空间站(ISS)、载人飞船造成重大威胁。

国际空间站过去曾为了避开轨道上的残骸而更改航道,然而 NASA 目前掌握的太空垃圾仅仅 2 万多件,那些未被关注的碎片该怎么预防? 2016 年 ESA 宇航员蒂姆‧皮克(Tim Peake)就曾在空间站的窗户中发现 7 公厘宽的太空岩石碎片,幸运的是碎片没有击穿这片共有四层强化玻璃的窗户。

回收太空碎片迫在眉睫

英国萨里大学的萨里太空中心2018 年6 月从国际空间站布署了RemoveDEBRIS 卫星,配备有视觉导航(Vision Based Navigation,VBN )系统、网、鱼叉等设备,就像钓鱼一样锁定目标物(碎片)、抓住、然后带回大气层中燃烧。

近日,RemoveDEBRIS 卫星刚成功完成第三次测试。观赏下方视频,鱼叉以每秒20 米的速度射出并刺穿一个5 米宽的金属板(卫星面板),萨里太空中心主任Guglielmo Aglietti 指出,鱼叉穿透后并没有二次衍生其他小碎片,表明实验很成功。

3月时,RemoveDEBRIS 卫星将进行最后一次测试,展开一片“帆”使卫星脱离轨道,并进入地球大气层燃烧瓦解,整个任务声明终结。

如果所有实验阶段都达阵,代表我们终于有了清理太空垃圾的关键技术,比起之前中国提议的激光光扫除科技、或是NASA 的阿拉丁魔毯“Brane Craft 飞行器”,RemoveDEBRIS 卫星更具成效。未来,类似卫星可以拖着捕捉到的太空碎片一起跌入大气层燃烧殆尽。