要动真格了！欧空局启动全球首个太空垃圾清理任务，捕捉方式有点可爱(3)

“清洁太空一号”的设计最初由洛桑联邦理工大学下属的瑞士航天中心提出。经过多轮技术迭代后，项目的运行方式也发生了变化。目前，“清洁太空一号”由创业公司“清洁太空”负责，以商业化的方式获得欧空局资助。本次任务获得了欧空局8600万欧元的资金，而资金的用途是购买一次太空垃圾清理服务，并非为“清洁太空一号”的研发全部买单。项目所需的其余2400万欧元经费则由“清洁太空”公司自行筹集。一旦技术成熟，“清洁太空”公司将会提供太空垃圾清理的商业服务，供各航天机构和公司使用。
太空垃圾来源都是些什么
1989年，空间碎片监测机构发现一颗名为“宇宙线背景探测器”的卫星产生了约76块空间碎片，且这些碎片都是直径大于10厘米的较大空间碎片。卫星失效后在轨道上解体，是太空垃圾的主要来源之一。奇怪的是，这颗卫星在碎片产生后仍在正常工作，并没有发生因运行异常而解体的情况。后来，这颗卫星甚至圆满完成了寿命期内的全部观测工作，但产生空间碎片的原因仍然没有找到。虽然类似的事件并不多见，但这种“奇特”现象的发生说明目前人们对空间碎片产生的机制仍然没有完全充分的理解。
除了失效的卫星外，火箭的二级、三级或上面级等推动卫星入轨的部分，也是太空垃圾的主要来源之一。这些航天器中一般还残留着部分推进剂，在发射后一天至几十年的时间中，残留的推进剂有可能发生爆炸，产生少则几块、多则数百块的空间碎片，且这些碎片的飞行速度各异。根据欧空局今年10月发布的年度空间环境报告，由火箭剩余部分爆炸产生的太空垃圾危险程度最高。
卫星间的碰撞会产生数量极为庞大的太空垃圾。2009年2月11日，美国通信卫星“铱星33”与已经报废多年的俄罗斯卫星“宇宙2251”在西伯利亚上空发生激烈碰撞，酿成了人类历史上首次卫星与卫星相撞的重大事故。本次碰撞产生了多达2000块体积较大的太空垃圾，以及数量更多又无法追踪的小太空垃圾。
谨防可怕的“凯斯勒效应”
如果太空垃圾无节制地继续增长，将会引发“凯斯勒效应”——空间碎片在太空中进入连环撞击的状态，轨道资源因为太空垃圾的污染而枯竭，人类再也无法将航天器发射到特定轨道上去。
近年来，如SPACEX“星链”等近地通信卫星星座，为太空垃圾问题带来了新的挑战。按照目前SPACEX的设想，星链卫星网使用的卫星总数将高达1.2万颗，相当于全世界现在在轨工作卫星数的好几倍。其他商业太空公司也提出了类似的近地通信卫星星座计划，卫星数量从几百颗到上千颗不等。根据有关机构的研究，对于成千上万颗小卫星组成的地轨星座系统，必须有99%以上的卫星能够在结束工作后即时离轨。对于正常工作的卫星来说，一般都会预留燃料，在寿命将尽时利用发动机控制卫星降低轨道，快速进入与大气层强烈相互作用并下坠焚毁的阶段。然而，如果卫星在工作过程中意外失效，就不能完成即时离轨，只能等待卫星与中高层稀薄大气的缓慢作用，使卫星的轨道逐渐降低，经历很长的时间后才能进入大气层焚毁。而根据今年11月哈佛-史密松天体物理中心的研究，目前入轨的800颗星链卫星已经有约3%失效，成为了新的太空垃圾。
有关研究人员已经通过多种渠道呼吁政府部门和航天企业对大规模通信卫星星座带来的太空垃圾新威胁加以重视。