@ 2018.01.28 , 17:00

中国科学家设计出用激光处理太空垃圾的方案

污染不仅仅发生在地球上,太空里也有类似的问题,如今越来越多的空间碎片正漂浮在我们地球的轨道上。

从使用过的火箭到被淘汰卫星的残片,数百万个这样的太空垃圾不仅占用了空间,还威胁到我们的航空航天飞行。

中国科学家设计出用激光处理太空垃圾的方案
credit:123RF

如果太空垃圾与卫星或国际空间站(ISS)相撞,会造成严重的损失。

为了解决这个日益严峻的问题,中国的科学家和航天工程师探讨了利用轨道激光站来烧掉空间碎片的可能性。他们的研究发表在Optik——国际光和电子光学杂志上。

这不是第一次有人提出应该如何主动清除太空垃圾的方案。研究人员曾经考虑过把它们拖出轨道、在轨道上铺设一张捕获垃圾的大网、甚至想出减缓碎片的速度,这样它们就会掉向地球在大气层中燃烧成灰。

然而,中国研究人员的激光脉冲导向项目可能是最有效的。

为了进行研究,科学家们成功地建立了一个模拟轨道环境的激光基站,它可以在两分钟时间里持续每秒激发20次光脉冲,将4英寸(约10厘米)长度下的太空垃圾轰击成渣渣。

激光可以击碎垃圾,使它落入大气中燃烧掉,或者将垃圾推离轨道,防止它们撞上重要的太空设施和宇宙飞船。

该团队认为,可以在外太空布置这些激光发射器,有效地清除空间垃圾,防止潜在的碰撞发生。

需要克服的障碍

这些轨道激光站可以解决航天工业一个面临的一个重要问题。 2015年,国际空间站工作人员不得不在进行疏散,某个失效的卫星与该站险些发生碰撞。如果真的发生碰撞,它可能会造成价值数十亿美元的设备损失。

但是,这个激光爆破计划也并非毫无瑕疵。

首先,它只能摧毁很小的空间碎片。目前还不清楚它是否可以处理更大的垃圾。

建立激光站需要复杂的后勤支持。谁来建造它们?应该建造多少?另外,虽然轨道激光站是专门用于处理太空垃圾的,但它们有没有可能被当作武器?

政府机构需要在这一技术投入实际的应用前来回答所有的这些问题。

如果他们能找到一种方法来确保轨道激光站的安全使用和达到预期的结果,那么它可能会成为消灭太空垃圾的主要手段。毕竟我们预计未来几年轨道垃圾的问题会变得愈发严重,到2025年将有成千上万的低轨道卫星挤到狭窄同步轨道中。

到目前为止,所有针对日益严重的太空垃圾问题提出的解决方案都有明显的不足,所以我们应该集思广议,积极地开发出安全有效的技术,避免将那些本来凝聚了我们智慧结晶的卫星和航天器材,最终变成了对我们的威胁。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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