电影《地心引力》讲了这样一个故事：美国宇航员在空间站进行检修任务的时候，散开在地球轨道上并高速运转的卫星碎片击中了空间站，除了主角，空间站工作人员悉数殉职，造价数千亿美金的空间站及附属装置被卫星渣渣给弄成了渣渣。

电影中这些被俄罗斯反导卫星实验击中而产生的碎片就是太空垃圾。运载火箭和航天器在发射过程中会产生大量的碎片与报废的卫星；航天器表面脱落的材料；表面涂层老化掉下来的油漆斑块；航天器逸漏出的固体、液体材料；火箭和航天器有意或者无意的爆炸、碰撞过程中产生的碎片统称为太空垃圾。

电影《地心引力》

从 1957 年前苏联将第一颗人造地球卫星“斯普特尼克 1 号”送上太空算起，人类已经进行了 4,000 多次卫星发射活动并连续制造了 60 年的太空垃圾。截止 2012 年，有近 5,000 吨的太空垃圾运行在地球轨道上。

根据 NASA 的测算，太空垃圾生产大国正是三个航天巨头。其中，苏联及后来的独联体国家制造最多，包括 1,402 颗卫星，4,431 个运载火箭残骸等“垃圾”。美国排在第二，总共制造了 4,824 个垃圾，包括 1,125 颗报废卫星和 3,699 个运载火箭残骸等碎片。中国也在小步快跑赶超中，制造的太空垃圾超过 3,388 个，包括 88 颗废卫星和 3,300 个其它碎片。

太空垃圾的主要活动范围在大约距地表三四百公里的近地轨道，速度可以达到每秒最高 8 公里，对宇宙探测活动极具破坏力。一块 10 克重的太空垃圾撞上卫星，相当于两辆 100 迈的汽车相互碰撞，卫星会在 1.5 秒内被打穿或直接击毁，这正是《地心引力》如此惊心动魄的原因。

太空垃圾示意图

国际上已经对大多数太空垃圾进行了编号及有效的全天候监测，航天专家们提出了各种应对方案。主要思路有两个：将停止工作的卫星推进到其他轨道上去，以免同正常工作的卫星发生碰撞；用航天飞机把损坏的卫星带回到地球，以减少空间的大件垃圾。

2010 年，英国萨里大学的科学家公布了一种能让较大的太空垃圾脱离轨道的方法，被称为“立方帆”，展开之后的立方帆其实是一块 5 米 × 5 米的塑料片，它会利用地球高空的稀薄空气来把报废的卫星“拖”离轨道。

立方帆可以单独发射并且在地面的引导下使用自身的动力来靠近太空垃圾，一旦和太空垃圾“对接”，它就会张开帆，从而把太空垃圾拖离轨道。

日本人冈田光信则想出了一种“自杀式垃圾捕捉方法”：发射一艘带有传感器和机动推进器的飞船，在飞船外面涂上一个菜碟大小的特制胶水，将目标卫星黏着，拖回到大气层同归于尽。

冈田此前是一个政府官员和互联网连续创业者，他的太空垃圾清扫计划是带有商业性质的，为此他成立了一家叫 Astroscale 的初创公司，该公司计划于 2018 年发射一艘 ELSA 1 飞船进行第一次垃圾清理。

冈田光信与他的垃圾清扫卫星模型

6 月 19 日，欧洲航天局官网消息显示，一个“宇宙拖车”项目可能会用来解决日益紧迫的太空垃圾问题。当一颗人造卫星面临退役的时候，可以用这个磁力宇宙拖车锁定其位置，在它变成垃圾之前拖到“卫星墓地轨道”或者大气层以内。

这项计划的难点在于如何捕捉高速运转的将死的卫星，在航天局的资助下，法国图卢兹大学的科学家 Emilien Fabacher 设计出了这种使用冷却至低温的超导线产生磁场的系统，利用磁力来吸引或排斥目标卫星，使其得到回收。

地球卫星上都配备了磁力计，该设备主要是为了防止卫星在太空翻跟头，与地球磁场方向保持一致。Fabacher 的系统正是使用了这一特性，其优点在于可以避免“宇宙垃圾回收车”直接与目标卫星物理接触。

太空垃圾的处理和地表垃圾的性质一样，危害人类的生存和发展。作为科研的一部分，垃圾的处理必然涉及到利益的瓜葛，以及投入和产出的效益问题，只有发射成本降低，才能让更多的高效率的“清洁工”进入这个行业。

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