清理太空垃圾有成效,海洋垃圾也有救

自1957年以来,人类已经发射9,600颗卫星,当时人们并没有想到这些卫星被废弃之后会如何,直到现在,太空垃圾指数增长为棘手的问题,太空机构正在开发新技术来解决问题,得到一些成效,且有望能解决海洋垃圾问题。

《彭博》报道,据NASA估计现在太空中大约有3.4万个大于10厘米的碎片,还有超过1.28亿个更小的物体飘浮在太空中,直到1990年代末和2000年代初国际社会开始认真对待这一问题,制定指导方针,鼓励运营商为卫星配备减灾系统。虽然不是强制性的,但欧洲太空总局(ESA)研究发现,自2000年以来发射到所谓的对地静止轨道的新卫星中,有60%~90%符合要求。

解决方案很简单,即燃料储备使卫星在寿命到期时就可以离开对地静止轨道,并进入没有活动卫星运行的轨道。报道指出,取得成功的部分原因是卫星都共享相同的轨道,正好位于赤道上方35,786公里,物理空间有限,另外一个原因是运营商表现出强烈的意愿。

但是距离赤道零到2,000公里的较低轨道上,光是Elon Musk的Starlink去年5月以来已经发射近700颗Starlink卫星,将活跃卫星数量增加近三分之一,目标要发射4万个,指导方针规定,这些低空飞行的卫星应在25年之内离开运行区域,然后缓慢绕行地球,直到到达大气层并自毁,但这轨道只有5%~10%卫星遵守减碎片措施。

就算新卫星遵守规定,但旧卫星和碰撞产生的数以百万计碎片仍在那里,现在太空机构利用科技捕获卫星碎片取得成效,第一步是借助计算机视觉技术接近卫星,接下来使用鱼叉、网或机器手臂捕获目标物。

海洋塑胶一样有特定区域,因海洋塑胶往往会形成大型系统,如太平洋大垃圾场,并分解为塑胶微粒,用轮船和网子处理这种废物很昂贵耗时,且需要大量化石燃料。现在已有越来越多科技公司利用本身资源加入环境清理计划,如微软与非营利组织合作,使用自动拦截船清理海洋垃圾,并通过机器学习帮助识别垃圾。

《商业内幕》报道,原本这家荷兰的非营利组织依赖人员为碎片照片贴标签,让拦截器能够识别流经河流的塑胶,效率很低且工作乏味,现在微软利用计算资源帮助他们以机器学习取代人工识别过程,现在正在为海洋废弃物照片开发类似的模型。

清除过去近百年来人类文明的代价,可能是这一代最迫切的任务。报道访问欧洲太空中心专家指出,太空清理技术也适用于解决海洋垃圾问题,主动清除任务需要机器人、制导、导航和控制,地球同样可使用相同类型的算法。

(首图来源:Flickr/Kevin KrejciCC BY 2.0)