浩瀚的太空并沒有我們想象的那么空蕩蕩。伴隨著人類的進(jìn)一步探索，太空垃圾的問題不得不再一次被提上議程。太空垃圾指的是在繞地球軌道上運(yùn)行著、但不具備任何用途的各種人造物體。這些物體小到固態(tài)火箭的燃燒殘渣，大到在發(fā)射后被遺棄的多級火箭。它們有撞擊其他航天器的風(fēng)險，某些太空垃圾在返回大氣層時，也會對地球地面安全造成威脅。

　　最近，日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)將一個長700米的電動系繩送到了太空，希望借此回收部分太空垃圾。

　　“鸛號集成系繩”實(shí)驗啟動

　　日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)與三菱重工業(yè)公司在當(dāng)?shù)貢r間2016年12月9日晚上10點(diǎn)26分于鹿兒島縣的種子島宇宙中心，通過H2B火箭，發(fā)射了向國際空間站運(yùn)送物資的無人貨運(yùn)飛船“鸛”6號機(jī)。成功發(fā)射的“鸛”6號機(jī)除了為長期滯留空間站的宇航員帶去食品和飲用水外，還將搭載7顆由大學(xué)及民間企業(yè)開發(fā)的超小型衛(wèi)星、日本生產(chǎn)的鋰離子電池組成的作為空間站電源的新型電池等，總計約5.9噸物資。

　　此外，“鸛”6號機(jī)此行還有一項特別的任務(wù)，它將在轉(zhuǎn)移物資后，裝載著廢棄物品脫離空間站，并用一周左右的時間在太空中開展以清理“宇宙垃圾”為目的的實(shí)驗，之后帶著廢棄物一起進(jìn)入大氣層燃燒殆盡。

　　日本這次所用到的技術(shù)早在2014年就被提出：一艘飛船將攜帶700米長電動系繩（EDT）抵達(dá)太空，該系繩在太空釋放后，可鎖定并抓取太空垃圾，隨后飛船將拖拽該太空垃圾一同進(jìn)入地球大氣層燒毀。日本人設(shè)計出這樣一個電動系繩原型機(jī)，并在這次太空實(shí)驗中隨“鸛”6號機(jī)貨運(yùn)飛船抵達(dá)國際空間站進(jìn)行實(shí)驗。該原型機(jī)因此被稱為“鸛號集成系繩實(shí)驗”。

　　太空垃圾后患無窮

　　我們知道，太空垃圾繞行地球速度極快，若與它們相撞，將嚴(yán)重?fù)p壞尚在運(yùn)作的航天器，甚至威脅宇航員的生命安全。據(jù)美國宇航局2013年的數(shù)據(jù)顯示，有超過50萬個太空垃圾被各國航天機(jī)構(gòu)長期跟蹤，這其中有超過21萬個尺寸大于4英寸（10厘米）。而尺寸在0.4英寸4英寸（1厘米到10厘米）的太空垃圾，數(shù)量估計已超過50萬個。這些小型太空垃圾很難被地面跟蹤到，另外大型太空垃圾碰撞后還會產(chǎn)生更多的空間碎片。

　　經(jīng)過大致估算，這些太空垃圾估計已有7000噸，最大的太空垃圾則來自于歐空局，這個太空垃圾超過了十米，噸位有8.5噸。它們漂浮在地球的周圍，可以說是地球身邊的“定時炸彈”。

　　美國宇航局的一位科學(xué)家表示，隨著太空碎片的不斷增加，碰撞事故也會提高發(fā)生率，從而產(chǎn)生更多的太空碎片，導(dǎo)致太空探索最終會難以進(jìn)行，衛(wèi)星也不能再使用。如果太空垃圾達(dá)到了一定程度，它們相互碰撞甚至?xí)?dǎo)致類似土星環(huán)一樣的密集物籠罩在地球上空，徹底隔絕了太陽光照射地球。而任何太空垃圾，如果它們的運(yùn)行軌道碰撞到了某個質(zhì)量可觀的小行星，那么小行星改變運(yùn)行軌跡，從而撞擊地球也是意料之中。所以太空垃圾處理計劃，實(shí)在宜早不宜遲。

　　此次日本的實(shí)驗中，大型太空垃圾正是他們帶去的電動系繩要抓取的目標(biāo)。但如何能在太空中找到這些垃圾，并讓系繩抓取這些不受控的太空垃圾，也成為該裝置急需要努力解決的問題。根據(jù)JAXA代表透露，裝配在貨運(yùn)飛船上的各類系統(tǒng)可以先嘗試發(fā)現(xiàn)太空垃圾的相對位置，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，操作人員就會依靠GPS控制系繩逐漸靠近目標(biāo)。在距離足夠近時，操作人員再使用光學(xué)攝像機(jī)來抓取太空垃圾。該技術(shù)預(yù)計在2020年前后會應(yīng)用到正式任務(wù)中。

　　除了用系繩的辦法外，美國宇航局也在考慮用繩網(wǎng)來清除太空垃圾，其他辦法還包括激光、電動或動量交換的系繩、太空拖船、阻力增強(qiáng)設(shè)備，甚至其他更奇特的方法。