钟定胜

　　1月31日，美国航空航天局宣布，一颗美国卫星的残骸已经落入埃及境内。尽管科学家们说，卫星的大部分将在大气层中焚毁，不会对人类造成太大的危险，埃及官方也否认有卫星碎片坠落在其境内，然而它还是再一次激起了人们对太空垃圾问题的担忧。太空垃圾，主要由滞留在太空的废弃的卫星和火箭残体（又称空间碎片）构成，还包括天然流星体。随着人类太空探索活动的不断增加，近年来，太空垃圾正呈不断增加的势头。它们不仅可对地面的人类造成危害，更主要的是威胁到在太空中飞行的航天器的安全。为此，各国科学家们都在努力寻找对付太空垃圾的办法。
　　探测低轨道上10厘米大小的碎片
　　对付太空垃圾，首先要做的工作是将其找到并定位。目前最先进的太空垃圾定位及监视系统还是冷战时期美苏两国为监视敌方导弹进攻及间谍卫星而建造的跟踪系统。两大系统中共有50多部雷达及各种光学和光电探测器，每天平均进行15万次观测，以保持对约1万个太空居留物体的跟踪。它们能探测到低轨道上10厘米大小和地球同步轨道上1米大小的碎片。
　　美国的太空垃圾监视系统已经发挥了重要作用。1999年10月，该系统在对太空垃圾进行跟踪时发现，一块废弃火箭的碎片将在距国际空间站1.6公里左右处掠过，有可能受空间站的吸引而与之发生碰撞。于是，美国宇航局改变了国际空间站的轨道，避免了一场可能发生的灾难。
　　在美国，最先进的超级计算机也投入对太空垃圾的监视当中。超级计算机拥有超强的处理能力，它能用复杂的运算技术对太空监视系统拍下的照片进行处理，大大提高照片的质量，帮助科学家们判断太空垃圾的类型和危害程度。
　　我国也自去年开始启动“空间碎片研究行动计划”，预计到2005年，我国将初步具备空间碎片观测能力，并建立空间碎片动态数据库。此外，中科院南京天文仪器研制中心研制出一种精度高、光力强的太空垃圾探测望远镜，它将大大提高我国针对太空垃圾和人造卫星观测的精度。
　　“激光扫帚”保护国际空间站
　　经过多年的研究探索，科学家们已经找出了一些清除太空垃圾的方法。
　　美国航空航天局正在试验一种“激光扫帚”。据报道，到2003年，美国将用它为国际空间站扫清道路。这一装置的主要功能是将可能运行在空间站轨道内的直径1至10厘米的太空垃圾扫除出轨道，因为这些小东西是国际空间站面临的最大威胁。
　　目前，国际空间站上已经安装了处理直径1厘米以下太空垃圾的装置，同时地面检测人员可以检测直径超过10厘米以上的太空垃圾，为宇航员进行早期预警。但对大小介于1至10厘米之间的太空垃圾还没有太多的办法。美国航空航天局的科学家说，如果不及时安装“激光扫帚”，在未来10年中，国际空间站被太空垃圾破坏的可能性将达到10％。
　　“激光扫帚”锁定某个太空垃圾目标后，将发出一束激光，照射在太空垃圾背离地球的一端，使之部分升华为气体，就像喷气式飞机的原理一样，利用气体的反作用力推动太空垃圾朝地球的方向运动，最终使其进入大气层，与大气产生强烈摩擦而燃烧，达到将它清除出国际空间站轨道的目的。这个高技术的太空清道夫清扫效率很高，美国航空航天局的科学家们现在正在地面上进行试验。
　　“太空风车”清除微小太空垃圾
　　为了有效地清除直径在1厘米以下的太空垃圾，美国的一位科学家发明了一种巨大的风车式空间机器。这种风车有4个金属扇叶，每个长400米，宽45米，中央安有电脑。“太空风车”能在空间慢慢旋转以寻找碰撞目标。发生碰撞时，微小的垃圾碎片就嵌入了金属风叶从而达到清除的目的。即使稍大一点的垃圾打穿风叶，由于碰撞使垃圾的速度大大降低，没有足够的速度来维持它继续环绕地球运动，因此将逐渐坠入地球大气层而烧毁。风车的扇叶需要隔几年更换一次。
　　对于大量的微小太空垃圾云，科学家们还设想利用航天飞行器操纵大型泡沫气球，去迎头拦截并加以吸附，再释放到较低大气层中，使其坠落烧毁。
　　“自杀卫星”与太空垃圾同归于尽
　　清除大型的太空垃圾则另有手段。
　　英国科学家发明了一套专门清理大型太空垃圾的卫星。这种自杀式卫星体积只有足球那么大，重6公斤，配备4个小型摄影机，能十分容易地发现太空垃圾。它一旦侦察到太空垃圾，便依附在垃圾上，使其速度降低，最后进入大气层，与太空垃圾同归于尽。
　　美国科学家则设计出了一个名为“空间工友”的航天器，它由12只空间“垃圾箱”组成，将在地球同步轨道上运行。当太空中的废弃卫星或碎片飞过时，它的由电脑控制的机械臂会轻而易举地抓住目标，并放进“垃圾箱”。然后将其分割切碎，使其坠入地球大气层燃烧自毁。
　　由于技术和经济方面的原因，上述清除太空垃圾的手段多数还处于试验阶段，但是随着技术的进步和环保意识的提高，相信在不久的将来，太空垃圾问题将逐步缓解。▲

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