太空垃圾怎么清? 科学家出招了！
现代快报讯（采访人员 胡玉梅 阿里亚）人类的头顶上，也有垃圾场。主角，是空间碎片。空间碎片主要分布在近地轨道、地球同步轨道上，它们形状各异、大小不一，重量不等，人类在近地空间的各项计划受到很大威胁。
这些太空垃圾有没有办法清除掉？4月25日，2021年中国航天大会“进入、减速、 着陆与上升技术论坛暨第九届EDLA技术全国学术会议”在南京举办。论坛上，北京空间飞行器总体设计部总师谭春林以《空间碎片清除技术》为题，介绍了他带领的团队的研究成果。
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△2009年，美俄卫星相撞产生大量太空垃圾（资料图片 视觉中国供图）
轨道上空间碎片快速增多
太空垃圾又名空间碎片。谭春林说，空间碎片尺寸从微米量级到几十米都有，重量从毫克级到吨级。它们有的是失效的航天器，有的是火箭末级，还有的是一些航天器的脱落部件、油漆片，甚至是航天员出舱时不小心弄丢的工具包，从太空垃圾舱口喷出的冷冻尿液……
欧洲航天局最新数据显示，从1957年以来，航天发射达6020余次，入轨航天器10680余个，在轨航天器6250余个，仍然在服役的航天器为3600余个，爆炸、解体、撞击事件达550余次，已被跟踪编目碎片目标达28210多个，轨道物体总重量为9200余吨……
空间碎片会引发太空事故
太空垃圾在近地轨道上一般以每秒7-8公里速度运行，在地球静止轨道上则以每秒3公里的速度运行，据估算，一块10克重的太空垃圾撞上卫星，就相当于两辆100公里/小时的汽车相撞，卫星会在1.5秒内被打穿或者直接击毁。最严重的风险来自1毫米至10厘米之间的碎屑。因为它们比航天器要多得多，发生碰撞的可能性也更大。 “今年SpaceX和Oneweb拉响相撞警报，若两颗卫星相撞，空间轨道将增加数百块空间碎片。”随着全球低轨卫星星座布局，碰撞概率提升，厘米级碎片不易监测，微小碎片将损伤卫星载荷、缩短卫星使用寿命。
如何清除？科学家们想尽高招
“空间碎片主动清除是指通过人为作用，使空间碎片进入‘坟墓轨道’，从而达到保护在轨航天器不受碎片撞击的目的。”谭春林介绍说。所谓“坟墓轨道”是指位于地球同步轨道平均高度350公里以上，用来储存废弃航天器的轨道。那么，全世界的科学家们都有哪些高招呢？谭春林表示，总体分为三类：非接触式清除、机械式抓捕清除、绳/网/布柔性抓捕清除。
1 非接触式清除的方法有激光清除、离子束或微粒云雾清除、静电吸附清除等
激光清除，是一种利用激光处理太空垃圾的方法，这种方法从地球发射激光来分解太空垃圾。澳大利亚、美国都曾设想使用激光将碎片推出轨道。利用激光去除空间垃圾有两种方法。对于小的碎片，可以用激光连续照射、熔化、汽化；对于较大的碎片，可以照射到某一点，产生类似火箭喷流的推力，使其改变轨道，落入大气层并烧毁。
2 机械式抓捕清除有：对接式抓捕、机械臂抓捕、飞爪抓捕、飞矛或鱼叉抓捕
机械臂抓捕方式是日本研发的。这种“清洁器”可以通过机械臂牢牢地托住废弃卫星等大型太空垃圾，并将其收集起来扔进大气中焚烧。这个机器人重约140公斤，它的手臂上有一块大磁铁，可以快速刹车环绕地球飞行的太空垃圾，在这个过程中，它需要一根几公里的电缆。
3 绳/网/布柔性抓捕清除的方式有：飞网抓捕、布兜抓捕、飞舌抓捕、柔性触手抓捕等
【太空垃圾怎么清? 科学家出招了！】众多清除方法中，谭春林团队研究的是柔性绳网清除。“空间绳网清除技术是一种连续模型，把绳线视为具有大变形的细长弹性梁，把空间碎片抓捕，装进网兜。”
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