废弃航天器的回归之旅

现在，人类航天活动制造的太空垃圾，大的包括废弃卫星、燃料舱及部件，小的有发动机点火时产生的碎屑，已达3000吨。其中对人类有威胁的碎片超过了4000万枚，尺寸大于10厘米的碎片约有1.3万枚，而且太空垃圾还在增加。据媒体报道，地面可追踪的垃圾碎片，已由去年的约1.4万枚，增加到现在的约1.5万枚。

　　研究表明，像“和平”号空间站那样大小的航天器，被1厘米左右碎片击中的可能性为1％。而正在建设中的“国际空间站”，乃人类历史上最大的空间实验室。它飘浮在350千米处的卫星轨道上，遭1厘米太空碎片碰撞的几率为6,5％。跟踪国际空间站的俄罗斯科学家说，“国际空间站”自建造以来，已发生6起给太空碎片“让道”的事例。美国一个评估太空风险的组织认为，影响国际空间站正常运行的因素很多，其中威胁最大的是太空垃圾。今后10年中，国际空间站遭太空垃圾撞击的几率约55％，造成灾难性后果的几率也有9％。因为，即使药片大小的碎片撞击到航天器上，也会将其穿个小洞。由此可见，国际社会对太空垃圾的担忧，并非杞人忧天。另外还有100多个报废核装置，里面存放有1000千克的放射性物质，仍然在环地球轨道上运行，它们会不会被太空碎片撞击?是否引起泄露?都是我们需要认真关注解决的课题。

　　在人类尚未找出切实可行的办法，来清除太空垃圾之前，这些飘浮在100～2000千米太空，以10千米／秒左右的速度，环绕地球运行的垃圾碎片，犹如一把悬在人类头上的“达摩克利斯”利剑。

　　

　　高空惊魂

　　

　　2007年3月27日子夜，智利国家航空公司一架载有270名乘客的空中客车，正在11千米高空，以800千米／小时的速度飞往新西兰。突然，一团耀眼的火球划破长空，呼啸着向客机冲来。幸运的是，这团火球与飞机擦身而过，在时间上错位了20秒。这场突如其来的高空惊魂，将机组人员和乘客吓出一身冷汗。

　　当惊魂稍定的飞行员用颤抖的声音报告这一经过时，很快，新西兰空中交通管制员已经认定．这火球是一颗报废的俄罗斯通讯卫星。因为在3月16日，新西兰航空公司已向有关航空公司发出了俄方通报，告知有一颗俄罗斯卫星，将在3月28日中午前后重返大气层，届时会穿过该地区上空并坠落大海。不知什么原因，卫星提前了12个小时闯进了大气层，所以险些与这架智利客机迎头相撞。新西兰航空公司的记录表明，无论是俄罗斯政府，还是其他国家，其关于卫星重返大气层的公告都相当准确，这次实属例外。

　　同样惊险的一幕，在波兰的沃罗姆扎市也发生过。当时，当一块长50厘米、直径约18厘米的卫星碎片突然从天而降，重重砸在沃罗姆扎市的一辆小汽车上，周围的市民被这惊险场面和巨大响声所震撼。幸好车内无人，没有人员伤亡。当时，有人怀疑这枚太空垃圾是俄罗斯“宇宙—2405”号卫星碎片。可是，该卫星当时并未经过沃罗姆扎市上空。

　　

　　失控坠落风险大

　　

　　显然，废弃卫星失控，坠落大气层时风险很大。如1978年，前苏联核动力卫星“宇宙－954”与地面失去联系后，残骸掉进加拿大北部地区，造成核物质大面积扩散和环境污染，引起了加拿大政府的严重抗议。对此，莫斯科当局向加拿大支付了600万美元的赔偿金。1979年，重36吨、有3个房间大的美制“天空实验室”，在435公里处的环地球轨道上工作6年多以后，突然发生故障无法恢复工作，美国航天局不得不任其坠落。这一新闻披露后，世人提心吊胆。幸好，“天空实验室”坠落后遭大气层“肢解”，仅有小部分碎片落入澳大利西南大陆。1991年，前苏联“礼炮”号空间站回归时，也有部分碎片闯进阿根廷境内的无人区，幸未引起外交纠纷。

　　令人稍感宽慰的是，迄今为止，还未发生卫星碎片砸死人的事件，砸伤人的事件也屈指可数。1987年，一位瑞典老人在森林中伐木时，被一块卫星碎片击伤手臂。1997年，一块来自太空的人造碎片，擦伤了一名美国妇女的肩膀。

　　

　　让废弃航天器有序回归

　　

　　由于不确定性因素太多，即使让废弃航天器有序回归，让残骸坠落预定海域，有时也很悬。但是，这总比它们在太空乱闯，或失控坠入大气层的风险要小得多。有关国家权衡利弊之后，通常选择南太平洋这片辽阔海域，当作废弃航天器有序回归地球后的墓地。毕竟那里只有辽阔的海域，发生意外的几率相对很小。

　　将报废航天器推进大气层销毁的案例中，最令全世界牵肠挂肚的，当数“和平”号空间站的回归之旅。那是2001年3月23日，当重137吨，长13.13米、直径约4.2米的“和平”号空间站，结束了15年辉煌的太空探索使命后，从300公里高的轨道上，以7.9千米／秒的速度切入大气层时，全世界都捏着一把汗。在南太平洋岛国——斐济现场观察的记者报道说，当燃烧的“和平”号空间站，拖着金色的长尾巴撕开天幕时，光彩夺目的残骸碎片像礼花一样散开。其中5块共20吨重的残骸，重重溅落在南太平洋海面，并将海底当作它最后的归宿。这时，国际社会才松了一口气，毕竟这个重137吨的庞然大物是从天而降，从中国、日本等国家和地区的头顶上俯冲下来的。虽然，在此之前科学家们经过了精确计算、全天候跟踪，可是出现意外的几率仍有千分之一。

　　2002年12月，由俄罗斯发射的欧洲大型通信卫星“Astrak”进入地球轨道后，因遭遇强辐射而严重损坏。专家们确定该卫星无法挽救后，科学家对其实施了“安乐死”，让它重返地球，残骸顺利坠落在南太平洋海域。

　　2000年6月4日，环绕地球飞行了5万多圈的美国“康普顿”伽马射线望远镜，结束了长达9年的太空探测使命后，在美国宇航局指挥下，点燃了“自杀”火箭，并从590千米的太空轨道上降落。“康普顿”望远镜进入大气层后，分解成很多金属碎片，除部分烧毁外，有6吨多碎片溅落到南太平洋预定海域。

　　

　　任重而道远

　　

　　显然，太空垃圾对人类航天活动的威胁越来越大。因为太空垃圾越多，与人造航天器碰撞的几率越大，产生的新碎片就越多。据报道，某法国电子侦察卫星就是在一块火箭残骸的袭击下，分裂成许多碎片的。美国的航天飞机，几乎每架都受过小碎片撞击，个个身上斑痕累累，航天飞机上的舷窗，也因此更换了近百块。遗憾的是，凭人类现有的科技水平和经济能力，尚不能有效清除这些太空垃圾。尽管也有科学家提出，用“激光扫帚”等技术手段清除太空垃圾，但是，实现起来可绝不容易。清除太空垃圾的工作，任重而道远。