余風(fēng)

美國(guó)負(fù)責(zé)清點(diǎn)環(huán)繞地球垃圾的部門(mén)在其最新報(bào)告中指出，從2015年下半年到2016年前三個(gè)月，地球周?chē)奶绽鴶?shù)量已經(jīng)從16925件增加到17385件。

太空垃圾，包括完成任務(wù)、已到設(shè)計(jì)壽命的報(bào)廢衛(wèi)星，發(fā)射失敗、沒(méi)進(jìn)入預(yù)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(hào)送入軌道，之后，它成為第一塊太空垃圾。此后，隨著人類(lèi)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(xué)家們的新難題。

腦洞大開(kāi)的垃圾清理方案

在地球同步軌道上，太空垃圾以每小時(shí)2萬(wàn)公里的速度日夜旋轉(zhuǎn)，這個(gè)速度相當(dāng)于客機(jī)的70～80倍，對(duì)衛(wèi)星等航天器及航天員而言，這些高速旋轉(zhuǎn)的太空垃圾無(wú)異于不定時(shí)炸彈——一旦航天器與之碰撞，就會(huì)發(fā)生爆炸，帶來(lái)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(guó)一顆通信衛(wèi)星與俄羅斯一顆已經(jīng)報(bào)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(yùn)行時(shí)，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(wú)法再接收和發(fā)送任何信號(hào)。

太空垃圾能在宇宙中持續(xù)存在一萬(wàn)年以上，它們的存在，會(huì)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(lèi)的太空探索帶來(lái)巨大隱患，還會(huì)帶來(lái)其他毀滅性災(zāi)難。比如，飛船的核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)脫落后會(huì)造成放射性污染。美國(guó)和前蘇聯(lián)在空間站的核反應(yīng)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(duì)于這個(gè)讓科學(xué)家們大費(fèi)腦筋的問(wèn)題，來(lái)自貴州省銅仁市逸群小學(xué)的田芷涵和趙紫妍同學(xué)給出了她們“腦洞大開(kāi)”的解決方案—— 《外太空吸塵器》和《地球清潔工》。

科學(xué)家怎樣清理太空垃圾

數(shù)十年來(lái)，為了清理太空垃圾，科學(xué)家們絞盡腦汁，想出了各種奇招。

衛(wèi)星“清潔工”：英國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種專(zhuān)門(mén)清理大型太空垃圾的衛(wèi)星，它的體積與足球相當(dāng)，重量只有6千克，配備了4個(gè)小型攝影機(jī)，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(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)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(yùn)行。它的機(jī)械臂會(huì)輕而易舉地抓住身邊的太空垃圾并將其放進(jìn)“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(guó)的“太空籬笆”跟蹤系統(tǒng)包括3個(gè)雷達(dá)發(fā)射站和6個(gè)接收站，這些雷達(dá)能發(fā)射持續(xù)的無(wú)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(cè)1萬(wàn)個(gè)物體，并同時(shí)跟蹤200個(gè)近地目標(biāo)。

激光掃帚：美國(guó)航空航天局正在試驗(yàn)一種“激光掃帚”，它一旦鎖定某個(gè)太空垃圾后，就會(huì)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(dòng)太空垃圾朝地球的方向運(yùn)動(dòng)，最終使其進(jìn)入大氣層，與大氣產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦而燃燒。

太空牧羊犬：科學(xué)家正在研制一種新的設(shè)備——太空牧羊犬。它主要是在衛(wèi)星上加上一個(gè)收集網(wǎng)，網(wǎng)上有一根5千米長(zhǎng)的輕型電子繩。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)指定位置后，會(huì)自動(dòng)松開(kāi)收集長(zhǎng)繩。在地球磁場(chǎng)作用下，網(wǎng)袋會(huì)墜向地球的一側(cè)。裝進(jìn)一定量的垃圾后，收集網(wǎng)就會(huì)帶著垃圾一起墜入大氣燒毀。

太空風(fēng)車(chē)：為有效清除直徑在 1厘米以下的太空垃圾，美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種巨大的風(fēng)車(chē)式空間機(jī)器。這種風(fēng)車(chē)有4個(gè)金屬扇葉，每個(gè)長(zhǎng)400米，寬45米，中心部分有控制電腦。太空風(fēng)車(chē)能在空間中慢慢旋轉(zhuǎn)以尋找碰撞目標(biāo)，發(fā)生碰撞時(shí)，微小的垃圾碎片會(huì)嵌入金屬扇葉從而達(dá)到清除的目的。

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