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人類未來

地球近地軌道太空垃圾超過50萬件!為什麼這麼多?科學家的清理方法有效嗎?

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2016年11月初,緬甸北部克欽省帕橄的翡翠礦場,有兩件巨型不明金屬物體從天而降。其中一件直徑逾一公尺的物體,落地後反彈至50公尺以外,墜在翡翠礦場內。另有一件寫有中文字的碎片掉入村落,擊穿民居屋頂,幸而沒人受傷。

人類製造的廢物日積月累,不僅已經嚴重影響到地球生態與可持續發展,如今更威脅到浩瀚的太空。現時約有數以萬計的太空垃圾以高速圍繞地球運行,除了造成太空危機外,也可能危及地球的安全。

日本在鹿兒島縣種子島的宇宙中心12月9日,用H2B火箭,成功發射了一艘名為「東方白鸛」號(KONOTORI)的貨運飛船,為國際太空站運送食物、水、實驗器材、大型鋰電池以及7個超小型衞星等物資。

除了運送物資外,「東方白鸛」號飛船此次還肩負著另一項重任—在距地球380公里的太空開展一項清除太空垃圾的試驗。

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自從1957年前蘇聯發射第一顆人造衞星進入太空後,數十年來人類在太空大量棄置的衞星、火箭碎片等充滿了地球周邊的太空。美國太空總署及美國國防部目前從地面監測到的約1億件各類型太空垃圾,其中大於10公分,即如一個壘球般大小的已有約2萬7千件,1公分以上的多達50萬件。這些垃圾以驚人速度在近地軌道飛行,時速高達2萬8,000公里, 約90分鐘即可圍繞地球一圈。

這些太空垃圾的體積有大有小,小至極小的金屬碎片,大至被廢棄的衞星,一顆衞星的燃料箱,已差不多有一架小型汽車一般大。

由於這些碎片多聚集在距地球2000公里內的近地軌道,若與衛星、火箭等發生碰撞,將使飛行器零件與系統發生毀損與爆炸,除了造成太空危機外,也可能危及地球上的安全。

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由於現時通訊發達,地球近地軌道的太空流量已相當高,增加了人造衛星和太空站被撞擊的風險。2009年,一架已廢棄的俄羅斯軍方衞星撞擊一個美國商用通訊衞星,引致衞星電話短暫中斷。在國際太空站執行任務的英國太空人皮克(Tim Peake)更表示,曾在太空站的窗戶上發現一處直徑0.7釐米的撞擊痕跡,顯示太空垃圾就算體積微小,也可導致太空站的致命危機。

這次試驗清除太空垃圾的任務由日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA)與三菱重工業公司共同負責。根據計劃,「東方白鸛」號飛船會釋放出一條金屬線纜,吸附著太空垃圾,通過金屬線纜向其放電,利用物體在磁場中通電後,使之減速。當這些太空垃圾降低於圍繞地球旋轉所需的速度後,便會墜入大氣層,與大氣層摩擦燒燬,掉落到地球上。

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英國南安普頓大學航天工程學講師曉.劉易斯(Hugh Lewis)日前在英國皇家太空協會發表演說時指出,人類對太空垃圾的認知尚淺,如何處理這些碎片將是一項極大挑戰。路易斯日前在英國皇家太空協會發表演說時指出,以金屬與塑膠製品為主的太空垃圾,對於人類未來的太空任務或飛行形成嚴重威脅。

他較早前表示,一般而言,每隔3至4天就會有一件大型物體進入地球大氣層。

美國太空總署現時定期監測「軌道上的垃圾」,盡力將太空船避免受撞擊,但根本難以準確預準這些太空垃圾的飛行軌跡。

此外,聯合國和平使用外太空委員會曾建議,將廢棄的火箭及衞星轉到一個「衞星墳場」,遠離現時通訊衞星所運行的軌道。此外,亦有研究人員提出多種處理太空垃圾的方案,包括向衞星發射「魚叉」或網,將太空垃圾打碎或拖離原有軌道,加速落入大氣層銷毀;另有人設計衞星上裝設太空減速傘,一旦衞星決定退役,就可以張開減速傘,讓衛星因失速墜入大氣層自行銷毀。

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