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清洁安装轨道垃圾所需的太空超级基金

这张计算机生成的图像显示了目前在近地轨道上追踪的物体(白点),近地轨道是轨道碎片最集中的区域。

环绕地球的轨道上堆满了大块的太空垃圾,这些垃圾对机器人卫星和载人航天器构成了越来越大的威胁。

目前,有数十万块宽度超过1厘米的太空碎片在太空中呼啸而过。但是,尽管这些太空垃圾对我们大多数人来说可能是看不见、想不起来的,但一份关于轨道碎片的新报告指出了应对这一威胁的潜在解决方案。

该报告强调了其太空清理思想和方法,以应对酸雨、危险废物、氯氟碳化合物和石油泄漏等更深入地球的灾难。

根据这份题为《应对太空碎片——包括深水地平线在内的可比例子的战略和警告》的报告,解决地球污染问题的同样超级基金方法可以重新设计,以解决太空垃圾问题。超级基金是联邦政府清理国家不受控制的危险废物场的计划。

这本专著由非营利的全球政策智库兰德公司汇编,是为国防高级研究计划局准备的。

该组织最近完成了“Catcher'sMitt”研究,该评估在一定程度上探索了清除碎片的技术可行性解决方案。

太空超级基金

兰德公司报告的核心是分析地球上的工业如何解决其污染问题,以及这些技术如何应用于清理轨道碎片。

兰德公司的研究发现了一系列与轨道碎片相似的可比问题,因为它们都具有以下一系列特征:

行为规范(过去和/或现在)没有以令人满意的方式解决问题。

如果忽视这个问题,附带损害的风险将是巨大的。

总会有源源不断的“违规者”

这个问题可能永远不会被认为是解决了,因为根本原因很难消除。

报告中的一个观察结果是,太空超级基金可以作为轨道碎片清理的有效模式。

太空超级基金将使太空污染者支付清理费用,同时为国家和私营企业采取适当的预防措施以避免产生更多的太空碎片创造强有力的激励。

此外,报告强调,整个太空界都同意,故意制造轨道碎片是不可接受的行为。

环境灾难

该报告的合著者Dave Baiocchi说:“我们将轨道碎片与人们日常遇到的更直观的东西联系起来。”他告诉太空网:“我们有意将太空碎片问题与一些环境问题联系起来,开始在人们的脑海中建立一些联系。”

Baiocchi说,2010年墨西哥湾深水地平线漏油事件的环境灾难是一个传奇故事,它将一个关键信息带回家。

拜奥奇说:“我们在深水地平线上没有完全合作。“也许我们也不会因为太空碎片问题而放弃我们的行动。”

正如报告中所指出的,也许这次漏油事件最大的教训是,仅仅有一种或几种补救措施是不够的。它们必须经过测试并证明能在预期的操作条件下工作。

同样,任何未来的轨道碎片清除策略都必须经过测试,以确保它能在太空的运行环境中发挥作用。

空间碎片的警钟

兰德公司的合著者William Welser IV补充道,没有人知道太空中的环境是什么样子的。

该报告解释说,当问题的影响无法直接观察到时,社区很可能会误判影响带来的风险。

Welser在接受《太空网》采访时表示:“你可以看到数百万加仑的石油泄漏。但你看不到它,直到你看到那些被石油覆盖的鸟,或者你看到真正的泄漏浮出水面。在这之前,公众不会对此感到兴奋或担忧。”

Welser说:“一旦DIRECTV卫星、GPS卫星或我们使用的其他太空资产被摧毁,就会有很多人对太空碎片感到愤怒。”

2009年2月,一颗失效的俄罗斯气象卫星和一颗活跃的铱卫星之间发生了无意的太空碰撞,或者中国2007年有目的的反卫星试验喷出了如此多危险的碎片,“三年半后”对数百颗运行中的卫星构成了明显的危险

“它们不是很好的唤醒电话,”Welser回应道。

Welser说,就公众意识或商业损失而言,“影响程度并不存在”,而在一场战争中失去一项主要资产,1000名士兵直接死亡,“这是一场灾难。”

然而,正如报告所解释的,这两个事件很可能是人们对理论碎片问题越来越感兴趣的原因,“包括兰德公司的研究”。此外,还需要采取补救措施来清理这类令人震惊的事件的顺序。

开拓者技术

报告指出,现在开发探路者技术来进行这种补救“可能被证明是一个明智的决定”,因为轨道碰撞在未来可能会继续发生。

有很多太空清理的想法,比如使用垃圾车、绳索、激光束、巨大的泡沫球等等。

拜奥奇说,虽然不在他们报告的范围内,但“这实际上是一个投入资源的问题。最终,你会有所收获。最困难的部分是说服你在其他国家的朋友,无论你在那里坚持什么,都没有武器。”

至于轨道碎片工具包,兰德公司的研究人员警告说,不要把所有的技术鸡蛋放在一个篮子里。

“你们可能需要不止一个,”拜奥奇说。“你必须在将要使用的环境中测试你的技术。”

“最大的警告,”Welser补充道,“不要因为你认为自己有一套工具”,“一套没有在实际操作条件下测试过的工具”,就让自己产生虚假的安全感。

Welser指出,轨道碎片研究领域的人群仍然很少。他说:“这个社区加班加点,而每天都受到太空系统影响的社区却呈指数级增长。”

Welser总结道,有必要更好地向依赖太空的普通人传达轨道碎片问题正在恶化的信息。“我们需要关注这一点。”


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