欧洲空间局本周确定了一项2025年的发射任务:清理太空。该任务计划在飞行轨道上捕获并处理太空垃圾。由瑞士一家公司建造的ClearSpace的构造近似于一颗小型卫星,该设备会用爪子抓牢太空垃圾,并将其护送至较低轨道,二者一同进入大气层并燃烧。

据《科学》报道,欧空局此项行动获得了积极评价,迄今为止,太空轨道上散落的碎片对正在工作的卫星和宇航员造成了威胁,且这种负面影响越来越大。地球周围的空间已经变得越来越拥挤,但如今采取清理行动的国家或机构数量并不多。

据统计,人类开启太空时代之后的60年中,已经完成了5500余次发射,并在地球轨道上留下了大量碎片,其中比柚子体积大的超过23000个,而更小的、难以追踪的碎片可达数百万个。这些碎片沿地球轨道运动,即便发生轻微的碰撞也可能引发灾难性后果。

体积稍大的碎片若发生碰撞,还可能发生连锁反应。2009年,一颗正在运行的铱卫星与一颗俄罗斯军用卫星相撞,产生了成千上万个可被追踪及体积更小的新碎片。这导致国际空间站在两年后不得不移动位置,以免和碎片发生碰撞——2012年,和空间站擦肩而过的碎片最近只有120米。

2013年,欧空局发射了两颗卫星的有效载荷适配器,该适配器重约112公斤,发射后一直保持在664~800公里的空间轨道上。如今,该适配器成为了ClearSpace的目标。

清理太空垃圾面临的挑战是,负责抓取的爪子要离碎片足够近,并且还要保证抓取碎片的全部动作在安全距离内迅速完成。为了让太空垃圾清理达到更好的效果,科学家还在研究捕获碎片的其他办法。

未来,欧空局希望通过该垃圾清理计划完成更多任务,如同时处理多个目标、降低任务成本。迄今为止,处理100余公斤的太空碎片将耗资1亿欧元。

目前,已经有研究团队对近地轨道上最可能产生威胁的碎片进行估算,统计标准包括它们的质量、预期轨道寿命以及与现行卫星的接近程度。在一份清单中,1985年至2007年间苏联和俄罗斯发射的火箭碎片排名更靠前,每个碎片的重量都超过一头大象,并在轨道上扎堆出现——这些巨型物体比SpaceX向空中批量发射的通信卫星构成的威胁还要大。

不过尽管有关研究已经开展,但更大规模的太空垃圾清理计划仍然缺少政治意愿。目前最可能构成威胁的前50个大型碎片,大部分都是以国家或政府名义进行的发射行动所产生的。(袁柳)