周　強

你在野外被太空垃圾砸中的機會有多大？從目前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，大概是1×10－9。因為據(jù)悉，目前地球上只有一個女人曾被一塊太空垃圾砸中過。

太空垃圾對于大多數(shù)人來說，可以高枕無憂了。但太空垃圾對宇航員的威脅卻是致命的。它們可以使宇航員喪命甚至會擊穿人造衛(wèi)星、砸壞航空飛機那些價值不菲的窗戶。即便是像一滴油漆那樣細小的顆粒，在太空中也會以每小時36 000 千米的驚人速度運行，撞擊時的動能十分巨大。一顆10 克質(zhì)量的空間碎片撞擊航天器時，它的撞擊效果和質(zhì)量1 300 千克、時速100 千米的汽車撞擊效果一樣，后果是災難性的。如果它們與國際空間站相撞，將可能擊碎空間站的太空窗。正在執(zhí)行太空行走任務的宇航員如果被一顆螺釘擊中，很可能會立即送命。2003年初在返航中解體墜毀的美國“哥倫比亞號”航天飛機出事的原因之一，可能就是被一塊太空垃圾擊中。

歷史上，類似的太空垃圾造成的“宇宙交通事故”并不少。1983年，美國航天飛機“挑戰(zhàn)者號”與一塊直徑0.2 毫米的涂料剝離物相撞，導致舷窗被損，只好停止飛行。蘇聯(lián)的“禮炮-7 號”軌道站也多次被“塵?！睋p壞。1986 年，“阿麗亞娜號”火箭進入軌道之后不久便爆炸，成為564 塊10 厘米大小的殘骸和2 300 塊小碎片，這枚火箭的殘骸使兩顆日本通信衛(wèi)星“命赴黃泉”。1991 年9 月15 日，美國發(fā)射的“發(fā)現(xiàn)者號”航天飛機差一點與蘇聯(lián)的火箭殘骸相撞，當時“發(fā)現(xiàn)者號”與這個“不速之客”僅僅相距2.74 千米，幸虧地球上的指揮系統(tǒng)及時發(fā)出警告信號，它才免于喪生。1996年，法國“西雷斯”衛(wèi)星就曾被10年前法國火箭爆炸后產(chǎn)生的一塊碎片擊中。

我們許多人都從我國第一宇航員楊利偉在飛行中拍攝到的美麗宇宙畫面中，看到了一些不停飛舞的黑色片狀物，那就是太空垃圾。過去的10年中，太空垃圾的數(shù)目以每年10％的速度遞增。今后航天活動日益頻繁，太空垃圾將繼續(xù)增加。即便人類不再在太空增加新的垃圾，太空垃圾的數(shù)量仍會不斷增加，因為太空垃圾相互碰撞后還會產(chǎn)生新的碎片。

據(jù)計算，目前太空軌道上每個飛行物發(fā)生災難性碰撞事件的概率為3.7％，發(fā)生非災難性撞擊事件的可能性為20％。那么，今后每5～10 年將可能發(fā)生1 次太空垃圾與航天器相撞事件，到2020年將達到2年1次。太空垃圾與衛(wèi)星相遇，即使不發(fā)生猛烈的碰撞，也會導致不可挽回的后果。因為衛(wèi)星是根據(jù)在失重環(huán)境里工作條件設計的，大都很嬌嫩，經(jīng)不起哪怕是很微弱的一擊，特別是衛(wèi)星的太陽電池翼板，拋物面天線面積很大，更易受到垃圾的碰撞。隨著空間碎片數(shù)量的不斷增加，空間碎片之間的碰撞概率也不斷增加，從而產(chǎn)生更多的碎片。科學家指出，空間碎片的數(shù)量達到一定程度，有可能產(chǎn)生“雪崩”效應，使航天活動無法進行，近地空間完全失去使用價值。

太空垃圾不僅給人造衛(wèi)星與空間站造成威脅，而且影響到了人類的日常生活，它在隕落時會對地面安全構成威脅。1991年，一架太空飛船為了避開一個巨大的太空垃圾而不得不改變飛行軌道；2006 年，一架美國商務航班為了避開某國間諜衛(wèi)星故意留下的一塊太空垃圾，不得不繞道而行；2007 年，一架由智利飛往新西蘭的民航客機，在南太平洋上空險遭太空垃圾擊中。該太空垃圾是從一艘俄羅斯的廢棄太空船上脫落的。那么，又是誰在制造這些太空垃圾呢？

1957年10月4日，蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，揭開了人類太空時代的序幕，同時也為太空送去第一批垃圾。當時，宇航員完成飛行任務，把衛(wèi)星的裝載艙、備用艙、儀器設備及其他遺棄物都留在衛(wèi)星軌道上。此后，隨著人類太空史上的一次次壯舉，太空垃圾與日俱增。其中包括被遺棄的宇宙飛船和失靈的衛(wèi)星、脫落的火箭外殼、太空艙碰撞和對接過程中產(chǎn)生的金屬碎片、螺帽和螺栓、丟落的工具、凍結的火箭燃料塊和航天員的排泄物等。

1965 年，美國第一位太空行走者“雙子星座4 號”宇航員懷特，在他第一次太空行走時掉了一副備用手套。手套以每小時2.8 萬千米在太空飛行，成為有史以來最為危險的太空生活垃圾，直至它幾個月后在地球大氣層中化為灰燼。從那時至今，宇航員由于不小心已經(jīng)在環(huán)繞地球的太空軌道中丟下了近10萬件不同的太空垃圾。

1991 年12 月，俄羅斯一顆失效衛(wèi)星“宇宙1934”撞上了本國另一顆衛(wèi)星“宇宙926”釋放出來的大碎片，前者一分為二，后者零碎到無法跟蹤。

1994 年，執(zhí)行發(fā)射任務的美國“飛馬座”無人飛船在太空中爆炸時，產(chǎn)生了30 多萬個直徑超過20厘米的碎片。

1996 年7 月，法國的“櫻桃”通信衛(wèi)星被多年前“阿麗亞娜”運載火箭入軌時產(chǎn)生的一枚碎片擊中。當時，該碎片以每小時3.1 萬千米的速度與衛(wèi)星相撞，衛(wèi)星主體雖沒有受到損傷，卻導致一個觀測裝置受損，衛(wèi)星運行超出正常范圍。

2005 年1 月，在太空中飛行了31 年的美國“雷神”火箭廢棄物和此前中國發(fā)射的長征四號火箭的殘骸，以每秒5.73 千米的相對速度當空相撞，長征四號火箭殘骸的近地點軌道下降了14千米，美國的火箭殘骸一分為四。

目前距地球表面約800千米的太空軌道上一條危險的垃圾帶已經(jīng)形成，被稱為“垃圾軌道”，那里聚集著各國的失效衛(wèi)星。其中可以觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當，而且這些數(shù)字每年都在增加。太空垃圾中最大的危險來自具有很高動能的金屬廢料，一個直徑只有1 厘米大小的顆粒在與衛(wèi)星碰撞時，就能釋放出一顆手榴彈爆炸的能量；一顆迎面而來的直徑為0.5毫米的金屬微粒，足以戳穿密封的宇航員飛行服；人們?nèi)庋蹮o法辨別的塵埃(如油漆細屑、涂料粉末)，也有可能成為令宇航員殞命的“殺手”。科學家悲觀地預測，到2300年，任何航天器都無法安全進入太空軌道，到那時人類就只有“望天興嘆”了。