“垃圾星球”大作戰(zhàn)

余風

美國負責清點環(huán)繞地球垃圾的部門在其最新報告中指出，從2015年下半年到2016年前三個月，地球周圍的太空垃圾數(shù)量已經(jīng)從16925件增加到17385件。

太空垃圾，包括完成任務、已到設計壽命的報廢衛(wèi)星，發(fā)射失敗、沒進入預定軌道的航天器以及發(fā)射衛(wèi)星的火箭殘骸。1957年10月4日，前蘇聯(lián)將世界上第一顆人造地球衛(wèi)星——斯普特尼克1號送入軌道，之后，它成為第一塊太空垃圾。此后，隨著人類太空探索不斷取得新發(fā)現(xiàn)，日漸增多的太空垃圾也成為困擾科學家們的新難題。

腦洞大開的垃圾清理方案

在地球同步軌道上，太空垃圾以每小時2萬公里的速度日夜旋轉，這個速度相當于客機的70～80倍，對衛(wèi)星等航天器及航天員而言，這些高速旋轉的太空垃圾無異于不定時炸彈——一旦航天器與之碰撞，就會發(fā)生爆炸，帶來毀滅性的后果。

比如，1991年12月，廢棄的俄羅斯人造衛(wèi)星“宇宙1934”與飛船“宇宙926”釋放出的一大塊物體相撞，隨即發(fā)生爆炸。2009年2月10日，美國一顆通信衛(wèi)星與俄羅斯一顆已經(jīng)報廢的衛(wèi)星在西伯利亞790公里上空相撞。這次撞擊，也成為太空中首次發(fā)生的在軌衛(wèi)星相撞事件。2013年5月，厄瓜多爾唯一一枚衛(wèi)星——“飛馬座”衛(wèi)星在距地面650千米的軌道運行時，因撞上前蘇聯(lián)1985年發(fā)射升空的火箭燃料箱殘骸而失靈，無法再接收和發(fā)送任何信號。

太空垃圾能在宇宙中持續(xù)存在一萬年以上，它們的存在，會直接威脅到地球跟蹤衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星的安全，甚至可能引發(fā)一連串碰撞、爆炸。它們不僅污染了美麗的宇宙，給人類的太空探索帶來巨大隱患，還會帶來其他毀滅性災難。比如，飛船的核動力發(fā)動機脫落后會造成放射性污染。美國和前蘇聯(lián)在空間站的核反應堆中，就遺留有1噸的鈾-235及其他核分離物。

那么，怎樣才能清除太空垃圾？

對于這個讓科學家們大費腦筋的問題，來自貴州省銅仁市逸群小學的田芷涵和趙紫妍同學給出了她們“腦洞大開”的解決方案—— 《外太空吸塵器》和《地球清潔工》。

科學家怎樣清理太空垃圾

數(shù)十年來，為了清理太空垃圾，科學家們絞盡腦汁，想出了各種奇招。

衛(wèi)星“清潔工”：英國科學家發(fā)明了一種專門清理大型太空垃圾的衛(wèi)星，它的體積與足球相當，重量只有6千克，配備了4個小型攝影機，能迅速發(fā)現(xiàn)太空垃圾并依附在垃圾上，使其速度降低，墜入地球大氣層，最終與太空垃圾同歸于盡。

空間工友：美國科學家設計出了一種名為“空間工友”的航天器，它由12只空間“垃圾箱”組成，在地球同步軌道上運行。它的機械臂會輕而易舉地抓住身邊的太空垃圾并將其放進“垃圾箱”，然后將它們分割切碎，使其墜入地球大氣層并燃燒。

太空籬笆：美國的“太空籬笆”跟蹤系統(tǒng)包括3個雷達發(fā)射站和6個接收站，這些雷達能發(fā)射持續(xù)的無線電波，像籬笆一樣梳理地球軌道上體積大于籃球的物體。太空籬笆每天可探測1萬個物體，并同時跟蹤200個近地目標。

激光掃帚：美國航空航天局正在試驗一種“激光掃帚”，它一旦鎖定某個太空垃圾后，就會發(fā)出一束激光，照射背離地球那端的太空垃圾，使之部分升華為氣體，利用氣體的反作用力推動太空垃圾朝地球的方向運動，最終使其進入大氣層，與大氣產(chǎn)生強烈摩擦而燃燒。

太空牧羊犬：科學家正在研制一種新的設備——太空牧羊犬。它主要是在衛(wèi)星上加上一個收集網(wǎng)，網(wǎng)上有一根5千米長的輕型電子繩。當衛(wèi)星到達指定位置后，會自動松開收集長繩。在地球磁場作用下，網(wǎng)袋會墜向地球的一側。裝進一定量的垃圾后，收集網(wǎng)就會帶著垃圾一起墜入大氣燒毀。

太空風車：為有效清除直徑在 1厘米以下的太空垃圾，美國科學家發(fā)明了一種巨大的風車式空間機器。這種風車有4個金屬扇葉，每個長400米，寬45米，中心部分有控制電腦。太空風車能在空間中慢慢旋轉以尋找碰撞目標，發(fā)生碰撞時，微小的垃圾碎片會嵌入金屬扇葉從而達到清除的目的。

太空機器人：日本學者研制出一種機器人形狀、酷似左輪手槍的輪筒，能夠通過一塊強力電磁鐵迅速捕獲太空垃圾并把它們推入地球大氣層。