太空探索的可持續發展

垃圾的處理一直是大家最頭疼的話題,在地球上的垃圾災害也越來越嚴重了……其實不只是地球,在太空甚至是38萬千米之外的月球也有很多垃圾。隨着太空探索領域科學的長足發展

處理垃圾變得越來越重要

太空探索如何可持續發展?月球和太空的垃圾的解決方案迫在眉睫

月球上的一根羽毛,這是1971年一項重力實驗的重要組成部分。

這些月球垃圾大部分是美國宇航局的宇航員在1969年至1972年阿波羅計劃期間掉落在月球表面的。當然,其他垃圾還包括來自俄羅斯、日本、印度和歐洲的無人的探測活動任務等等。

有一些比較老的碎片來自於月球探測器,這些探測器在阿波羅登月之前就到達了月球,提前測試對月球表面地形和其他條件進行測試,傳回的數據可以幫助科學家確定宇宙飛船能否降落在月球表面。在20世紀60年代,一些科學家認爲月球表面可能不適合降落,但是後來的探測任務表明,這種推論是錯誤的,航天器可以降落在月球表面。

太空探索如何可持續發展?月球和太空的垃圾的解決方案迫在眉睫

月球上的兩片溼巾

月球上的垃圾已經超過了181436公斤的重量,從月球上亂扔的物品從宇宙飛船到特製熱毛毯,再到用過的溼巾等等。不過留在月面上的物品不一定都是毫無用處的。例如,月球隕石坑觀測和傳感衛星(LCROSS)就被送入隕石坑哪裏,它的任務就是確認隕石坑內部有沒有冰的存在。至於阿波羅宇航員留下的東西,美航局不準備把它們帶回來。除了特別的傳感衛星,還有一個很重要的探測工具,那就是激光測距反射器,科學家可以用激光照射這個反射器,這樣他們就可以測量地球和月球之間的距離。根據美國宇航局的數據,這些實驗數據表明月球正以每年3.8釐米的速度離開地球。

阿姆斯特朗的塵埃袋子

太空探索如何可持續發展?月球和太空的垃圾的解決方案迫在眉睫

廢棄的白色袋子,裏面裝着宇航員不需要的物品

在未來,留在月球上的“垃圾”也會有歷史價值。假如未來月球定居的人們可能會想看看阿波羅的遺址,或者美國宇航局、歐洲航天局、俄羅斯航天局和其他國家掉落的探測設備等等。

不僅僅是月球表面,衛星數據顯示,金星和火星表面也有垃圾。此外,地球軌道上也有大量的太空垃圾。人類的太空之旅始於1957年,這是人類的第一顆人造衛星升空,也是太空垃圾的開始。自那時以來,許多衛星被髮射到地球軌道上,太空垃圾就從那以後就越來越多了。

據估計,太陽系中有數億塊太空垃圾漂浮在地球的各層軌道上。根據科學家的統計數據,太空垃圾包括失控的空間站組件,用過的火箭部件,報廢的衛星,還有宇航員丟掉的物品,這些組成了大約95%的太空垃圾。

太空探索如何可持續發展?月球和太空的垃圾的解決方案迫在眉睫

碎片可以在上面停留幾百年,在較高軌道上的物體可以漂浮數千年。太空垃圾停留在圍繞地球的軌道上,威脅着衛星、國際空間站(ISS)以及未來在地球附近的飛行探測器。太空垃圾最大的問題不是它們存在多長時間,而是它們的飛行速度。太空垃圾的速度最高達到36 000公里每小時,由於速度太快,1釐米至10釐米的微型碎片就可以穿透和損壞大部分航天器。

在這種速度下,即使是一個小螺栓也可能摧毀整個衛星,甚至危及整個空間站。這就是爲什麼國際空間站上的宇航員每年不得不進入逃生艙幾次進行暫避,當時肯定是國際空間站的宇航員發現有一快碎片正在靠近空間站,所以宇航員要先躲起來保證生命安全。而太空垃圾最嚴重的“污染區域”是離地球200至2000公里之間的軌道,還有一個區域是36000公里的軌道。

空間碎片已成爲一個緊迫的問題,在軌物體無法控制飛行,對衛星和宇航員構成危險。科學家們在去年出席的一次空間碎片專家會議上,歐空局和其他各國科學家開了一個“空間碎片處理”的會議,這件事確實迫在眉睫了。

太空探索如何可持續發展?月球和太空的垃圾的解決方案迫在眉睫

國際空間站部署了清理太空垃圾的測試衛星

會上討論了兩個內容:第一,如何清除碎片;第二,如何從源頭停止污染。對於前者來說,已經有了辦法。而關於第二點,由於很多新的私人公司也加入了太空探索的行列中。隨着發射次數的不斷增加,我們應該好好思考如何才能讓所有公司和航空機構有更持續發展的未來?

目前許多公司已經開始着手處理太空垃圾問題,比如AstroScale和Saber兩家公司公司,他們現在在太空垃圾的解決技術方案上已經頗具成效了。具體應該怎麼做呢?首先,科學家們正在使用模型衛星和機械手臂來了解航天器如何接近失控的衛星,如何繞着它移動,並準確的抓住它。歐空局的科學家解釋道:“其實我們發現了太空垃圾,不需要與其接觸,就像跳舞一樣,需要保持一定距離,之後我們就可以移動機械手臂來抓取。一旦抓住了太空垃圾,我們就可以很容易的把它帶到地球上,然後在在進入大氣層或在南太平洋上空摧毀它。”

太空探索如何可持續發展?月球和太空的垃圾的解決方案迫在眉睫

捕獲太空垃圾

另一種正在研究中的方法是利用網來捕獲大量的太空垃圾。其實意思就是模仿漁民在海上做的事情。因此,科學家就需要一個非常大的網,先遠離這些太空垃圾,然後試着發射網,捕獲這些太空垃圾。最後我們就可以把包裹的太空垃圾帶到太空中的任何一個地方,就像我們對海洋中的魚一樣。

太空探索如何可持續發展?月球和太空的垃圾的解決方案迫在眉睫

現在,脫離軌道沒有它所需要的資金和支持。與此同時,價值數百萬歐元的衛星硬件仍然面臨碰撞的風險,而且面臨風險。國際空間站定期進行機動,以避免空間碎片超過10釐米的大小。爲了保護宇航員不受仍然會造成致命傷害的較小碎片的傷害,工程師們爲他們做了一種盔甲。

愛護環境,太空探索也需要可持續長久發展

軌道是地球環境的重要組成部分,和海洋一樣是全球公域,我們需要爲子孫後代保護這一資源。愛護環境,人人有責,在未來我們登上了月球也要引以爲戒,不要再月球上丟垃圾,現在科學技術如何進行可持續發展的探測。絕不能污染了地球在去污染太空了

我們不希望尼爾阿姆斯特朗登上月球的第一句話變成:這是我扔的一小袋垃圾,也是全人類在月球扔的第一袋垃圾。

相关文章