那些飞来飞去的空间碎片
比砸头更可怕
神舟八号飞船已在茫茫太空中翱翔了整整一周的时间。从“神舟一号”到“天宫一号”再到“神舟八号”，我国航天工业十二年的努力，让公众对于太空那点事更加关注。
不过，太空远非一片宁静之地，为了保证安全，神舟飞船与天宫一号的“联合体”，每天都在太空中闪转腾挪，只为躲避那些飞来飞去的“太空垃圾”。
与此同时，美国报废卫星“UARS” 、德国报废卫星“伦琴”接连坠向地球的新闻，也让人们突然发现，原来空间碎片也可以离我们很近。
太空活动是否已进入危险期？我国航天工业的发展，还面临哪些困难？本报记者专访了原中国“空间碎片行动计划”专家组组长，中国科学院空间环境研究预报中心研究员都亨。
[现实]
太空垃圾每天都在往下掉
新闻观点：在很多老百姓心中，卫星就像天上的风筝，那么天上的风筝为什么会掉下来？
都亨：卫星能够绕着地球飞，实际上一直受到地球的引力。打个比方，如果在平地上，你扔一个东西肯定会掉到地上，扔得越快，就能扔得越远。那么假设你扔得足够快，扔得足够远，地球的球形效应就会显现出来，东西一边往下掉，地面也弯曲下来。所以如果你能扔到非常快的速度，它就掉不下来了，这就是卫星。
卫星一旦达到一定速度进入太空轨道，理论上就不需要动力了，它虽然一直往下“掉”，但地球也一直是弯曲的，卫星就会绕着地球运动。不过实际上，卫星还会受到一点点阻力，就是非常稀薄的大气，失控的卫星没有了动力，就会因为这一点点阻力不断地减速，慢了以后，卫星就会一点点往下掉，呈一个螺旋形收缩的过程，最终掉到地面。
新闻观点：连续两个月有废旧卫星坠地，是偶然还是必然？
都亨：坠落到地球上的，我们叫做太空垃圾或是空间碎片。都是人类从事太空活动中产生的垃圾，每一个火箭打上去，都会产生太空垃圾。废旧的卫星，也是太空垃圾。
原先我们对这个问题不重视，甚至还有观点认为，我们应该把地球上处理不了的垃圾也送到太空。从二三十年前，人们注意到太空垃圾的增多将会影响到未来，才开始重视这个问题。应该说太空垃圾的增加速度现在缓下来了，但总量还是在增加。
在这个过程中，就不断有太空垃圾掉下来，其实太空垃圾每天都在往下掉，从来就没有停过。但是这么大的垃圾，连续掉下来两个，还是非常偶然的事件。
“太空垃圾坠地是低概率高风险”
新闻观点：近期掉下来的两个卫星，最终都没有找到，是不是也说明我们目前没有能力预测太空垃圾的坠落地点？
都亨：对，目前的科技手段还没有办法准确预测太空垃圾落地的位置，只能预测一个大概。
这是因为太空垃圾坠落的速度太快，大气本身又不是稳定均匀的状态，况且太空垃圾通常不是一个简单的球体，而是有各种零件、桁架的卫星，坠地前如何解体，我们很难计算。有人比喻这就像盖房子拆房子，盖的时候，我们都想盖得越结实越好，越安全越好，可等拆房子的时候，又希望它是个豆腐渣工程。希望这些碎片很快就烧完，这个是矛盾的。
新闻观点：今后还会不会有更大的太空垃圾坠地？
都亨：这个很有可能，未来可知比较大的太空垃圾将会有哈勃望远镜，还有国际空间站，这些最终都要报废，然后掉下来，只是时间的问题。
新闻观点：这是不是意味着，今后我们面临着更多这样的危险？
都亨：这就要看天上有多少垃圾，大的有多少，小的有多少，分布是怎么样的。太空垃圾有大有小，大的几米十几米，小的几厘米几毫米，应该说小的很多，大的还是很少。体积小的，在落到地面前就在陨落的过程中烧毁了，能掉到地面的很少。
总体来看，这种事是低概率高风险。掉下来击中人员或重要设施的概率是很低的。掉到海洋，谁都不知道，掉到农村，可能毁掉一片农田，可如果掉到城市，那危害就很大，但掉到城市本身的概率又很低。
对于可能产生的危害，各个国家的看法也不同，有些国家比较重视，应急事件中就有空间垃圾掉下来怎么办。
目前我们已知掉下来最大的太空垃圾，是前苏联和平号。最后掉到了南大西洋，没造成什么损失，不过它沿路掉下来经过的澳大利亚和日本等国都很紧张，还采取了预防措施。危害最大的是一个俄罗斯的核燃料罐，掉到了加拿大境内，污染了人家一大片土地，损失了几千万。
这次掉下来的两个，还不算很大，也没有引起太大关注，连最后掉到哪里都不知道。可见老百姓不用太过于担心。
“太空垃圾最大的危害，还是对于航天器的破坏”
新闻观点：太空垃圾的危害，仅限于坠地的风险吗？
都亨：（太空垃圾）陨落在空间碎片的危害中，其实还不是主要的一块。我国从2000年开始了“空间碎片行动计划”，这个计划主要分三部分：空间碎片的监测预警，航天器的防护，还有减缓太空垃圾的增加。陨落只是监测预警中的一部分。
太空垃圾最大的危害，还是对于航天器的破坏。危害随太空中卫星和太空垃圾数量的不断增加而增加，数量越多，相撞的概率就越高。2009年，美国和俄罗斯卫星就发生了碰撞，给我们敲响了警钟。近几年我国的航天活动增多，无论是卫星还是载人飞船发射前时，我们也要考虑会不会与碎片相撞的问题。
新闻观点：太空垃圾为什么有如此大的威力？
都亨：因为太空垃圾的飞行速度非常高，我们知道绕地球飞行要达到第一宇宙速度，也就是大概每秒8公里的速度。这个比我们平常概念中汽车的速度，完全不在一个数量级上。而物体的动能，又是质量乘以速度的平方，这么大速度的一个物体，哪怕质量只有几克，其动量都非常大。如果一个10克的太空碎片撞到航天器上，其破坏力与一辆小汽车以100迈的速度撞击相当。
新闻观点：那么怎么能防止航天器与太空碎片相撞？
都亨：防护太空碎片有两种方式，一种是我躲开你，一种是我加一个盔甲抗住你。
首先如果我要躲开你，我就要知道你的位置，计算你的轨迹，目前有把握测量的，大概是直径10厘米以上的碎片，这样的碎片在1000公里的高度以内，地面上可以测量计算，也就是目前能躲开你的限度。而如果要防，简单来说就是给卫星加钢板，但这样卫星的重量就上去了。从现在的设计水平来说，我们连1厘米大的碎片都防不住，也就可以防住一两毫米大小的。所以这两者之间就有一个空当，现在是两头都在努力，一方面加强监测水平，另一方面加强防护能力，争取把这个空当填上。
新闻观点：历史上曾经发生过因为这个空当而发生的事故吗？
都亨：这个问题很难说，因为在这个空当上的太空垃圾，我们都看不见，监测不到。有的卫星突然坏了，我们都不知道它怎么坏的，是不是因为小碎片打坏的，没有办法证实。
新闻观点：目前我国有能力监控太空碎片吗？
都亨：目前我们的技术、设备还有很大的缺口，要24小时跟踪这两万多个在太空中运行的物体，从资金和技术上，难度都非常大。原来我们总说光脚的不怕穿鞋的，而我们原来的应用卫星比较少算是光脚的。现在我们的卫星越来越多，对卫星的依赖越来越强，不敢说穿上鞋了，但至少穿上袜子了吧。我们国家的航天活动越来越多，对空间碎片的监测，国内需求已经很强了，所以必须拥有自己的监测能力，我们也在积极地做这个事情。
“太空垃圾回收，想的很多，做的很少”
新闻观点：现在有2万多个碎片，好像还在继续增多吧？
都亨：这2万多个还是能监测到的。国际上有一个临界点理论，就是说如果空间碎片多到一个程度，就会突然产生连锁反应，碎片互相碰撞，产生更多碎片，然后发生更多的碰撞，碎片数量倍增，随后整个空间就不能用了，卫星无法在太空生存了。
这个理论道理上是对的，但什么时候发生，密度到了多大会发生，现在没有定论。原来美国曾经预测2000年前后就会发生，结果过了这么多年，还没有发生，可能与碎片减缓有关。现在看来还有段时间。但从道理来说，如果我们不去管，迟早要发生。
世界有航天实力的国家，都很关注减缓太空碎片的问题，甚至比低碳还积极，因为航天大国更需要太空空间，更有动力做这个事。
新闻观点：既然叫做“垃圾”，我们有办法去回收这些“垃圾”吗？
都亨：太空垃圾回收，现在想的很多，做的很少。想要回收，我们就要把它抓住，然后带回来。想要抓住它，第一就要靠近，然后要对接，这跟天宫计划很像。所以不管你是用网、用钩子还是什么“太空扫帚”来回收，都需要相关的技术，还需要大量的燃料，稍有不慎还会制造新的垃圾，所以说技术难度非常大。
另一种是让碎片减速，靠大气层消灭它。那就要给它贴个东西，增加它的阻力，或者用激光去打它，迫使它减速，这同样也很难。
另外还有个问题，太空碎片的回收，其军事背景太强了，如果你打得下碎片，就打得下人家卫星，大家都很忌讳去公开宣扬这样的技术。但现在我们已经到了不得不去做的时候了。
[支招]
“大炮打蚊子”
好使不？
制造太空垃圾最多的美国，也是减少太空垃圾最为勉力的国家之一。据媒体报道，近日美国的研究人员再次提出太空垃圾回收理论，提出了用地面发射激光的方法清理太空垃圾。
据报道，该方案通过论文的形式，出现在美国的一家科学网站上。论文中指出，可先利用大口径望远镜精确捕捉太空碎片的轨迹，再利用地基激光发射器，发射大功率激光击中碎片。激光射线的热量，可以融化太空垃圾表面，同时产生的等离子体射流将推动太空垃圾脱离轨道，最终把太空垃圾消灭在大气层中。
如此一招“大炮打蚊子”，其成本却比发射专用航天器回收碎片更为经济。据报道，使用该方案击落小型碎片，成本也许仅有几千美元。与动辄上亿的太空计划相比，只能算是毛毛雨。
不过正如科学家与公众舆论所担忧，这样的方案并非首创，却具有很大的争议性。毕竟拥有激光“大炮”的国家，不仅能够击落“蚊子”，更能击落他国卫星和航天器。如果这样的技术落入恐怖分子之手，其后果更加不堪设想。
上网从搜狗开始
