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1997年1月一个阳光明媚的午后，美国俄克拉荷马州、塔尔萨市，上演了一场令人难以置信的“天外来客”事件！
52岁的洛蒂·威廉姆斯正在公园里悠闲地散步。突然间，一块重达数公斤的金属碎片从天而降，犹如电影中的惊险场景，直接击中了她的肩膀！
幸运的是，这位女士只受了些轻伤，真是惊险又庆幸。后来调查发现，这块肇事的航天垃圾，来自一枚已经退役的德尔塔二型火箭。
这枚火箭在1996年发射后，残骸重新进入了大气层，最终导致了这场“天降横祸”。
这次事件是历史上的第一例航天垃圾直接伤人事件，却绝对不是最后一例，这也为全人类敲响了来自太空垃圾的警钟！
德尔塔二型火箭
太空垃圾来自于哪儿？
根据欧洲航天局（ESA）的最新数据，到2020年为止，地球轨道上堆积的太空垃圾数量惊人，超过10厘米的碎片就有34,000块，1到10厘米的碎片更是高达90万块，而小于1厘米的碎片更是超过1亿块。
这些碎片以惊人的速度在轨道上飞驰，每秒快达数公里，对卫星、空间站和其他航天器构成了巨大的威胁。1979年，美国的“天空实验室”重返大气层并坠落在澳大利亚，虽然没有造成人员伤亡，但引发全球对航天垃圾的关注。
太空垃圾主要来源于废弃的卫星、火箭的残骸，以及各种空间任务所遗留下来的碎片。每次发射任务都不可避免地会产生碎片，有些碎片甚至能在轨道上飘浮数年，甚至数十年之久。这些高速飞行的碎片与其他物体相撞后，还可能会产生更多的碎片。
这种现象被称为“凯斯勒综合症”，它是由美国航空航天局科学家唐纳德•凯斯勒在1978年提出的一个理论。
该理论描述，当太空中的碎片数量积累到一定程度时，它们之间的碰撞会引发一连串的连锁反应。想象一下，一块碎片撞击到另一块，分裂成更多的小碎片，而这些小碎片又可能继续撞击其他物体，如此循环往复，不断加剧。
2007年，中国进行一次反卫星试验，用导弹成功摧毁了一颗废弃的气象卫星。然而，这次试验的代价是产生了超过不少大型碎片，在某种程度上加剧了太空垃圾。在高速飞行的轨道上，这些碎片可能对其他卫星和国际空间站构成了威胁。
另一件引人注目的事件发生在2009年。当时，一颗美国的铱星与一颗废弃的俄罗斯卫星，在西伯利亚上空发生了碰撞。这次碰撞产生了数千块碎片，进一步增加了低地球轨道上的垃圾数量。这也是人类历史上第一次记录到两个人造卫星在轨道上相撞的事件。
美国航空航天局的评估令人十分担忧！他们指出低地球轨道的碎片密度，已经接近凯斯勒综合症的临界点。未来可能会发生更多的碰撞事件，导致太空垃圾数量进一步激增！
由于太空垃圾数量在持续增长，如果未来再发生类似的碰撞事故，不仅地面上的人们可能面临危险，还可能对卫星和其他重要航天器造成破坏，进而影响通信、导航、气象监测等关键服务。
这些神秘物体来自何方？
美国航空航天局报告指出，每年太空垃圾与卫星或空间站的潜在碰撞事件超过20次！这些惊险且擦肩而过的事件，大多数的距离竟然不到一公里！
为了防范这些潜在的风险，国际空间站每年都不得不进行2到3次的轨道调整。
自1957年人类开始发射人造卫星以来，全球已有超过560颗卫星，因太空垃圾或其他卫星的碰撞而受损或报废。每一次碰撞都可能导致卫星及其服务的报废，每次损失金额超过数亿、甚至数十亿美元。
回顾历史，1996年法国的“樱桃”（Cerise）卫星就遭遇了这样的悲剧。它不幸被一块废弃的火箭残骸撞击，导致天线受损，虽然卫星仍能勉强工作，但其功能已大打折扣。2009年，美国的铱星33，与俄罗斯的宇宙-2251卫星在西伯利亚上空发生了碰撞。
这次碰撞对铱星的通信网络服务造成严重影响，公司不得不频繁调整卫星轨道应对这一局面。在2016年6月，国际空间站的窗户也遭遇了一次惊险的撞击。
肇事者是一块直径不到1毫米的微小太空垃圾。虽然窗户并未碎裂，但那道明显的裂痕却像一面镜子，映照出太空垃圾对空间站和宇航员构成的巨大威胁。
随着太空探索活动的日益频繁，以及商业卫星发射任务的激增，未来这样的撞击事件可能会更加常见。这不禁让我们意识到，全球各国必须携手合作，制定并实施有效的措施和政策，以应对太空垃圾问题，确保地球和太空的安全。
这个国家应负最大责任！
谈及太空垃圾，美国无疑是其中的“大户”。作为太空探索的先驱之一，美国进行了大量的发射任务，留下了数不清的废弃卫星和火箭残骸。
据统计，截至2020年，美国在地球轨道上留下的太空垃圾中，有超过8000块碎片的尺寸都超过了10厘米。
苏联，这个曾经的超级大国，自1957年便踏入了人造卫星的领域，至2020年，俄罗斯的太空垃圾数量，也累积至超过7000块，碎片尺寸均大于10厘米。2019年，当长征五号B火箭成功发射后，部分火箭残骸返回地球，也险些引发地面的安全威胁。
从现有的数据和案例来看，美国、俄罗斯和中国在太空活动中产生的太空垃圾占据了显著地位。为了应对这一挑战，联合国外层空间事务厅和国际电信联盟等组织，正在积极制定相关法规，减少太空垃圾的产生，共同守护我们头顶的这片蓝色星空。
太空垃圾的有效系统，各国有无？
各科技大国和科技公司也纷纷投入研究，致力于开发各种清理太空垃圾的方法。
2018年德国弗劳恩霍夫研究所，已经初步实现用激光技术来清理太空碎片。他们利用激光束，将小型碎片推离危险轨道，降低碰撞风险，初步的实验结果展现出了极大的潜力。2018年，欧洲航天局与英国萨里大学携手，进行了名为“残骸清理”（Remove DEBRIS）的任务。
这项任务包括了太空垃圾清理的多种技术测试，其中之一是上面提到的，使用太空垃圾网捕捉系统捕捉太空垃圾。测试中，太空垃圾网成功捕获了模拟的太空碎片。看来清理太空垃圾也算得上是21世纪的一门新兴的大生意！
为了清理太空垃圾，美国航空航天局携手国际伙伴，共同策划一个更为系统、深远的清理计划，期望通过国际间的合作，构建一个太空垃圾监测与清理的完整机制。美国的空间监视网络在太空垃圾监测方面，发挥了举足轻重的作用。
截至2020年，该网络已成功追踪到超过26,000块，大于10厘米的太空垃圾碎片，为全球的太空活动提供了至关重要的数据支持，确保了太空探索的顺利进行。
2019年，欧洲航天局也宣告了一项名为“空间清理”（Clear Space-1）的宏伟计划。该任务预计在2025年升空，其独特使命是专门致力于清理太空垃圾。“空间清理”核心任务是锁定并移除一个于2013年，遗留在太空中的“维斯帕”（Vespa）上级火箭适配器残骸。
中国的“空间碎片捕获与处理技术”
当然我们国家也没停下脚步，我们的天宫一号和天宫二号，他们在轨期间，航天科技集团进行了大量的空间垃圾防护和规避实验。通过监测空间垃圾，并调整轨道，天宫太空站成功避免了多次与太空垃圾的碰撞，展示了空间垃圾监测和规避方面的实力。
“悟空”号主要使命是探寻暗物质的踪迹，但在这过程中，它的设计和运营经验，为我们未来的空间垃圾清理工作提供了宝贵的数据和参考。
自从2015年12月升空以来，“悟空”号已经遨游了太空超过5年，为我们收集了大量关于空间环境的数据。这些数据对于我们监测和清理空间垃圾有着非常重要的意义！
“中国航天科技集团五院”直接开展了一个名为“空间碎片捕获与处理技术”的重大项目。这项技术利用网状装置，和灵活的机械臂捕获那些漂浮在太空中的垃圾。2016年，他们就在天宫二号实验室上进行了一系列实验，模拟用机械臂捕捉空间碎片，效果相当不错，技术上也取得了显著的突破。
从这些实验中，我们不难看出中国在太空垃圾清理技术上的决心和实力。太空垃圾清理在未来十年的市场规模，有望达到惊人的数十亿美元！太空垃圾清理市场的崛起，将为全球的空间环境安全，和可持续发展提供重要支持。
参考资料：
太空垃圾问题 煤炭工业出版社 2001