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初创科企争当太空“清道夫”

2023-09-07 16:33:01来源：科技日报

高速飞行的太空垃圾又被称为“宇宙麻烦制造者”，一旦与人造卫星发生碰撞，很可能会破坏卫星上携带的各种设备。图为地球轨道上太空垃圾与卫星发生碰撞（艺术想象图）。图片来源：视觉中国

本报记者刘霞

废弃的卫星、火箭残骸、碎片以及其他遗留物，正在地球上空聚集，导致地球低轨道上散落着越来越多的太空垃圾，这些垃圾正以极快的速度穿梭，威胁着其他卫星和国际空间站的安全，甚至危及人类安全。

正是看中这一领域蕴藏的无限商机，多家初创科技企业竞相研发监控和清除太空垃圾的技术。这些太空“清道夫”们除了追踪太空垃圾移动轨迹，避免其与卫星发生碰撞外，还致力于发射卫星和专门的设备，以捕获这些太空垃圾。

(资料图片)

太空垃圾数量多破坏力大

欧洲空间局的数据显示，目前轨道上运行的直径超过10厘米的太空垃圾多达3.65万个，直径1厘米以上的则超过100万个，而且其中96%无法追踪。

美国国家航空航天局估计，大约有50万个直径介于1厘米到10厘米之间的物体绕地球运行，且有超过1亿个大于1毫米的粒子。该机构表示，截至去年1月，在轨物质的总质量超过9000吨。

美国消费者新闻与商业报道网站报道，太空碎片带来的风险对太空行业来说并非新问题，但却是一个越来越紧迫的问题。智库“安全世界基金会”主任布莱恩·威登表示，他们非常确定有超过100万个直径介于1厘米到10厘米的太空碎片在轨道上游荡，但它们太小了，目前无法跟踪，也无法预测它们会在哪里，因此很难避免它们的突然袭击。

据美国《华盛顿邮报》网站报道，目前，有1800多颗已失效的卫星聚集在地球低轨道。大量的太空垃圾，即使是小块碎片，如一个坚果甚至一粒油漆，也会造成巨大的破坏。

逐步提高探测太空垃圾精度

在澳大利亚西部一处被森林环抱的空地上，美国近地轨道实验室公司(LeoLabs)安装的两台S波段有源相控阵雷达从2023年1月开始运行。雷达向上空发射微波，通过接收反射波，能够探测到在距离地面2000公里的轨道上运行的直径10厘米以上的人造物体。

LeoLabs成立于2016年，目前在美国、哥斯达黎加等全球6个地点设有S波段雷达，通过云平台出售其掌握的太空垃圾数据，客户包括各国政府和卫星运营企业。

客户可通过LeoLabs开发的专用软件，模拟其发射的火箭或卫星与太空垃圾发生碰撞的几率。LeoLabs计划增设雷达、升级软件，力争在2025年将可探测物体的精度提高到直径2厘米以下。

“清道夫”们逐鹿太空

随着向太空运送物资的“动脉产业”不断发展壮大，与之伴随的清除零部件残骸和碎片的“静脉产业”的发展空间也日益广阔。

据《日本经济新闻》报道，2013年在日本东京成立的阿斯特罗斯凯尔公司正在研发用于捕获太空垃圾的人造卫星。为验证捕获技术，该公司计划在2023年内先发射卫星接近太空垃圾，以近距离拍摄太空垃圾目前的危险程度，并将相关数据提供给日本宇宙航空研究开发机构。

2018年成立的印度Digantara公司也计划发射用于追踪太空垃圾的观测卫星群，今年6月，该公司在A1轮融资中获得1000万美元，这笔资金将帮助该公司部署第一阶段的监视卫星。

《日本经济新闻》的报道指出，日本企业也在推进其他技术，比如不必接近太空垃圾就能将其从太空中清除的技术。例如完美星空—日本卫星集团正在研发从卫星发射激光将碎片击落至大气层的技术。这一技术将能够处理那些难以接触到的不断旋转的太空垃圾。

《华盛顿邮报》透露，最近五角大楼在美国太空部队下启动了名为“轨道先导”的计划，拟为公司提供种子资金，以开发清理太空垃圾所需的技术，其中包括抓住大型天体并将它们拉出轨道。

太空物流初创公司TransAstra宣布获得一笔价值85万美元的合同，用于研制一种可清除轨道碎片的充气捕获袋。该公司表示，与其他轨道碎片清除方法相比，捕获袋具有独特的优势。它不需要任何用来抓取的固定装置，也不需要与目标对接。它只需要在非常精确的时间点打开捕获袋并将目标完全包裹住，然后关闭袋口。