美国人亚历杭德罗·奥特罗正在度假,接到了儿子打来的紧急电话。“屋顶被一个圆柱形的物体砸穿”,儿子在电话里说。这一从天而降的物体,竟然来自太空。
2024年3月8日,美国佛罗里达州,美国国家航空航天局(NASA)的工作人员来到奥特罗家里,将这一不明物体收走,送往肯尼迪航天中心进行分析。
经NASA确认,这块两个拳头大的物体,来自三年前国际空间站抛弃的一批废弃物。它原是约2.6吨重的电池托盘金属支架。2021年3月,NASA对外公布了国际空间站抛弃这个托盘的消息,并表示它会在中美洲以西的太平洋上空400多公里的轨道上围地球绕行。几年后,它一旦进入大气层,就会在空中燃烧殆尽。
然而,没有燃烧完的残骸快速坠落,击中了奥特罗的家。这个大气层都没烧完的垃圾,落地时仍重约730克,还差点砸中奥特罗的儿子。
奥特罗的律师向NASA提出不低于8万美元的赔偿诉求。“近年来,太空垃圾成为严重问题。这次没有人受伤,但未来很可能造成灾难性后果。”
这起案件,是全球范围内,首次有航天机构因太空垃圾遭到索赔。
太空没有红绿灯
近一年内发生了多起太空垃圾砸向地球的事件。
2024年5月,加拿大一个小镇的田地里,有农民发现一块烧焦的碎片;美国北卡罗来纳州一条宁静的林间小路上,突然出现了一块烧焦的金属。二者都疑似SpaceX公司的飞船碎片。2023年8月,一枚疑似俄罗斯火箭残骸在澳大利亚南部坠落;同年7月,西澳大利亚海岸冲上来一块疑似航天运载火箭的残骸。
这些都是人类太空活动中,直接抛弃的废弃物。地球近地轨道,正因此变成一个大型垃圾场。
太空垃圾主要来自废弃卫星、火箭残骸和碰撞事件。体积最大的太空垃圾通常是废弃航天器,如果卫星在寿命结束后没有采取离轨措施,就会留在轨道上,被称为“死星”。
废弃卫星间的碰撞会产生大量空间碎片。2009年,美国卫星“铱星33”和报废多年的俄罗斯卫星“宇宙2251”,在西伯利亚上空相撞。这是人类历史上首次卫星相撞事故,产生了2000块体积较大的太空垃圾,以及更多无法追踪的小型太空垃圾。
随着SpaceX等公司大幅降低卫星发射成本,近地轨道上卫星数量越来越多,废弃卫星和碰撞事件因此愈加频繁,导致太空垃圾数量激增。按照Space X设想,“星链”的卫星总数将高达1.2万颗,比目前在轨工作的卫星总数还要多。其他商业航天公司也提出了打造类似“星链”的计划。
截至2024年5月,全球在轨卫星数量为9770颗。数以千计的卫星和数百万个太空垃圾碎片在地球上空飞驰,随时可能相撞。
这造成一种恶性循环:一次碰撞导致太空碎片呈指数级增长,当碎片数量超过某一临界点,就会出现连续碰撞。这一现象由NASA科学家唐纳德·凯斯勒提出,被称为“凯斯勒综合征”。
天文学家乔纳森·麦克道尔形容近地轨道“就像一条州际高速公路,在暴风雪肆虐下的交通高峰期,每个人都开得太快了。多条公路相互交叉,却没有红绿灯。”
争当“清道夫”
太空垃圾,在NASA等航天机构眼里是大麻烦,但嗅觉敏锐的公司,却在问题中看到了商 机。
2020年12月2日,欧洲航空局公布“清洁太空”公司机器人清理垃圾的图示。(@视觉中国 图)
2020年,欧洲航天局与瑞士初创公司“清洁太空”,签订了一份太空垃圾回收合约,总额为8600万欧元。该公司将机器人卫星送入轨道后,其感测器会感测太空垃圾。这个机器人会用四只机械臂将其包住,然后朝地球坠落。进人大气层后,太空垃圾会因摩擦而烧毁。
日本公司“太空尺度”也在通过这种“自杀”方式,捕获报废卫星,将其拖入大气层烧毁。这是日本宇宙航空研究开发机构支持的商业清除碎片计划的一部分。“太空尺度”曾从日本政府获得8千万美元资助,用于解决太空垃圾问题。
当下正火的人工智能技术,也被一些公司用来减少太空垃圾。苹果公司联合创始人斯蒂夫·沃兹尼亚克成立的“私掠者”公司,通过复杂算法,收集近地轨道交通数据,创建太空版“谷歌地图”,评估碰撞风险,让卫星们自主避让。
清理太空垃圾的思路还有很多。2023年,NASA和太空物流公司TransAstra签订了价值85万美元的合同,制造一种可以充气的太空垃圾“捕获袋”。该公司计划使用一种名为“工蜂”的太空拖船,将捕获袋移动到近地轨道,收集更多太空碎片。
“航天发射最初只是纯粹的政府活动,但私企参与进来后,最终能把价格打下来。在清除太空垃圾上,估计会发生同样的事。”国际宇航科学院太空碎片委员会成员达伦·麦克奈特表示。
不过,先污染后治理的方式,恐怕不是长久之计。发射卫星的商业航天公司也需要加强自律,否则可能面临罚款。2023年10月,美国政府首次对留下太空垃圾的私企罚款,原因是卫星提供商Dish未能让燃料耗尽的卫星离开地球轨道,违反了美国法律中关于处理废旧卫星的规定。
本文开头提到的佛罗里达州太空垃圾砸进房屋事件,或将开启美国相关事件赔偿的先例。“如果事件发生在美国以外,根据《外空物体所造成损害的国际责任公约》,美国绝对应当赔偿。既然如此,对本国人造成了损害,也应该赔偿。NASA不能双标。”律师沃西说。
只是,由于太空垃圾产生的高度随机性,惩治措施再严厉,这一问题恐怕也很难避免。
“许多重大现象无法准确预测,无论是火山爆发、地震,还是雷击引起的森林火灾。不确定性是我们的命运,韧性是我们最好的应对方式。”前美国太空司令部首席技术官戴维·芬克尔曼说,“有些问题太复杂,我们可能永远无法解决,卫星相撞或许就是其中之一。”
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