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“太空鱼叉”成功捕捉地球轨道碎片!75 万件太空垃圾有解

2024-11-01 207

人类发展太空科技仅仅半世纪多,就让地球轨道遍布发射卫星、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 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太公司都竞相将火箭、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,欧洲太空总署(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 公里地球静止轨道的垃圾时速则约 10,800 公里,据计算,一块直径 10 公分的碎片就可以摧毁太空飞行器,对营运中的卫星、国际太空站(ISS)、载人飞船造成重大威胁。

▲ 从 1957 年开始至 2015 年,地球轨道的太空垃圾量演变。

国际太空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 2 万多件,那些未被追踪的碎片该怎么预防?2016 年 ESA 太空人蒂姆‧皮克(Tim Peake)就曾在太空站的窗户中发现 7 毫米宽的太空岩石碎片,幸运的是碎片没有击穿共 4 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 月从国际太空站部署了 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、然后带回大气层燃烧。

近日,RemoveDEBRIS 卫星刚成功完成第三次测试。观赏下方影片,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,整个任务宣告终结。

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,类似卫星可以拖着捉到的太空碎片一起跌入大气层燃烧殆尽。

  • Experimental satellite successfully uses harpoon to skewer space junk
  • British Satellite Tests its Space Junk Harpoon
  • Watch a satellite spear space debris with a harpoon
  • Space Harpoon Successfully Snatches Floating Hunk Of Space Junk
  • Harpoon successfully captures space debris

(首图来源:萨里大学)

延伸阅读:

  • 把太空垃圾一网打尽,“清除碎片”计划成功上路
  • NASA 派出“阿拉丁魔毯”,追捕太空垃圾并“同归于尽”
  • 中国想用激光光扫除太空垃圾,各国忧成强大军事武器
  • 60 秒短片让你了解 60 年太空垃圾数量演变
2019-03-10 16:31:00

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