今日太空碎片解決方案:向軌道發射鎢塵雲 今日太空碎片解決方案:向軌道發射鎢塵雲

今日太空碎片解決方案:向軌道發射鎢塵雲

今日太空碎片解決方案:向軌道發射鎢塵雲

解決日益嚴重的太空垃圾問題,方案五花八門,從用巨型網捕獲到用激光將其從軌道上擊落——這些分別是美國國防高級研究計劃局(DARPA)和美國國家航空航天局(NASA)的最佳方案。相較之下,美國海軍研究實驗室(NRL)提出的方案似乎更可行,但也存在許多負面影響:利用鎢塵雲在軌道高度產生大氣阻力,使成千上萬在太空中旋轉的小型太空垃圾脫離軌道。

原理很簡單:在約 560 英里(約 900 公里)以下的高度,大氣阻力會自然衰減軌道,導致較小的碎片在幾十年內逐漸偏離軌道。但高於這個高度,那些小於 10 公分、難以追蹤的小型碎片可以在高空停留數十年甚至數百年,對衛星和太空船構成威脅。

美國海軍研究實驗室的一位研究人員建議在約680英里(約1100公里)的高空釋放一團鎢粉塵,形成一層完全籠罩地球的顆粒層。這些顆粒本身直徑僅30微米,但由於鎢的密度幾乎是鉛的兩倍,它們仍然會為附著在其上的微小碎片增加有效重量。

人們認為,這將使小碎片在十年或二十年內被拖到 560 英里標記以下,在那裡自然力將發揮作用,碎片將燃燒殆盡,並在未來 25 或 35 年內將軌道空間的小碎片清除乾淨。

如果你到現在還沒開始口頭反對這個想法,那就請開始吧。首先,這層鎢雲會對我們不想脫離軌道的所有裝置造成什麼影響,例如我們正在運行的衛星?科學衛星上的精密光學元件和為通訊衛星供電的太陽能板又會受到怎樣的影響?而且,正如《科技評論》指出的那樣,這層鎢雲會不會遮蔽我們觀測宇宙的視線,從而降低我們地面望遠鏡的性能?

換句話說,這個問題始於我們開始將原本不存在於軌道上的物體送入軌道之時。雖然我們不會在這個網站上反對人類的太空探索計劃,但我們尊重這樣一種觀點:或許向太空投放更多垃圾並非解決之道。

雖然NRL的報告承認該方案還需要一些改進,但主要的反對意見即使不能徹底解決,也可以控制。未來的衛星可以設計成在雲層上方運行,也可以設計成在雲層內運作。報告還指出,鎢應該不會對已經在軌道上運行的衛星產生不利影響,因為它們已經得到了充分的隔熱和輻射屏蔽。

我們仍然持保留意見,但非常時期需要非常手段。如果有一天太空碎片問題嚴重到衛星都會墜落——正如一些人所說——那麼鎢雲或許是一個合理的解決方案,可以用來清理天空。

請閱讀arXiv上的論文。