

NASA 的一组研究人员在一篇新论文中提出,可以使用一台中等尺寸的陆基激光器将太空碎片推离轨道。激光器不会将碎片炸得粉碎,但与地面望远镜结合使用,可以用来将太空垃圾移入不同的轨道,使其不会与其他碎片或重要航天器发生碰撞。
太空碎片已经威胁到国际空间站,卫星也时时刻刻处于危险之中。但大多数时候,相关的空间站或卫星都可以移开,让太空垃圾继续沿其轨道运行。相比于发射巨大的太空网、绳索或太阳帆,点燃几个推进器要容易得多。
激光系统将采取相反的方法,推动太空垃圾,让卫星保持原地不动。根据 NASA 艾姆斯研究中心 (Ames Research Center) 的詹姆斯·梅森 (James Mason) 及其同事的说法,该系统理想情况下将部署在地球的一个极点附近,并利用光压扰动物体的轨道。光子会在碎片每次经过激光器时对其进行照射,并产生足够的光压,将物体推离轨道,从而避免未来发生碰撞。
它甚至可以用来完全让太空垃圾脱离轨道,或许是通过将其推到足够低的高度,使其受到大气阻力而重新进入大气层——前提是它足够小,能够在燃烧时完全销毁,这样就不会有激光推进的垃圾倾泻而下。
以往的太空垃圾清除概念曾提出炸毁或焚烧碎片,但足够强大的激光器,不仅能炸毁一些轨道垃圾,也能炸毁一些战略资产。出于政治原因,这根本行不通。
然而,这款激光器的功率相当弱,只有 5 千瓦。梅森及其同事表示,它每天可以推动多达 10 个物体。
他们表示,这可以逆转“凯斯勒综合征”,即新碎片产生的速度超过了其脱离轨道并燃烧的速度。正如《技术评论》(Technology Review) 的 arXiv 博客解释的那样,这个综合征是以 NASA 科学家唐纳德·凯斯勒 (Donald Kessler) 的名字命名的,他在 20 世纪 70 年代描述了这个问题。他说,碎片碰撞可能会引发一系列碰撞,产生越来越多、轨道越来越不可预测的太空碎片。2009 年 1 月铱星 33 号 (Iridium 33) 和宇宙 2251 号 (Cosmos 2251) 卫星的碰撞,以及 2007 年中国摧毁其风云 1C 卫星的事件,都证明了这一点,这两起事件都造成了持续的问题。
梅森及其同事表示,还需要进行大量研究,但激光系统可能是太空碎片清除的一种可行且经济高效的替代方案——除了光子之外,没有任何东西会被发射到太空,这样就不会增加新的垃圾。
[通过《技术评论》]