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激光技术成清除太空垃圾有效手段

导读: 美国宇航局正在考虑用激光清扫地球周围的太空垃圾,防止其与卫星相撞。激光清除太空垃圾原理是:激光束里的光子携带了微量动力,在特定环境下,能推动太空中的物体,并使其减速。

  OFweek激光网2013年4月2日讯——有关太空垃圾的话题在近几年持续得到国际社会的关注。太空垃圾也被称为轨道碎片,是围绕地球轨道运行的无用人造物体,既包括已经“寿终正寝”,但仍在空间轨道兜圈子的各类卫星、被遗弃的运载火箭推进器残骸等,也有航天器意外爆炸或者碰撞形成的碎片,还有一些螺丝和垫圈之类的零部件。

  近日,俄罗斯联邦航天署署长弗拉基米尔·波波夫金在俄联邦委员会圆桌会议上的一番话再次引发了人们对太空垃圾的担忧。他表示,目前地球同步轨道的太空垃圾污染非常严重,即使不再发射任何航天器,现有航天器老化、报废和毁坏也会导致太空垃圾“自我繁殖”。如果不解决太空垃圾问题,人类可能在未来20年内失去地球同步卫星轨道。

  无论是采取躲避、防御、减缓还是回收利用手段,都无法从根本上清除太空垃圾。满天的太空垃圾终归要得到彻底清理,开发太空垃圾清理技术势在必行。

  事实上,很多国家都在推出清扫太空垃圾的计划,科学家们也在考虑从无数种垃圾清理方案中精选出经济有效的方案。美国宇航局正在考虑用激光清扫地球周围的太空垃圾,防止其与卫星相撞。激光清除太空垃圾原理是:激光束里的光子携带了微量动力,在特定环境下,能推动太空中的物体,并使其减速。通过向垃圾碎片发射激光数小时后,就有可能改变其方向。即便不能让太空垃圾脱离轨道,也能避免其撞击空间站或者卫星。新课题的设备花费仅为80万美元,而全部费用止于千万美元。现有的望远镜经改良后,能投入使用,降低运营成本。有科学家认为,应在夏威夷山顶建大型激光站。另一些人则认为,在卫星上安装激光装置,把碎片轰入大气层。

  日本宇宙航空研究开发机构决定,自2014年起将启动一项垃圾清理试验,以清除由使用寿命结束的卫星和火箭残骸组成的太空垃圾。清理方式是以金属绳捆住漂浮在宇宙空间中的太空垃圾,然后使其降低速度,并使其落入大气层中销毁。此外日本还将开发“清扫卫星”,并于2019年前后发射。届时,“清扫卫星”将利用搭载的摄像机寻找并接近太空垃圾,然后使用机器臂安装金属绳。而安装有数条金属绳、能捕捉多个太空垃圾的专用卫星将于2023年前后发射。

  英国科学家则设计并研发一个被称为“立方帆”的纳米级卫星,它重约3公斤,大小约为30厘米×10厘米,借助太阳能的太阳帆作为动力推进系统,一旦帆上的摄像头侦察到太空垃圾,便依附在垃圾上,使其速度降低,最后进入大气层,与太空垃圾同归于尽。

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