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太空垃圾治理方法有哪些,如何分类处理

在地球的上空,也就是我们所说的近地轨道中,存在着无数的太空碎片。碎片的种类包括探测器的碎片,小行星的碎片以及各种各样的太空垃圾。

那么这些垃圾人类如何处理掉呢?

实际上以今天的科学技术来看,是没有办法处理这些太空垃圾的,首先这些碎片都在环绕着地球运行。因此它们的速度非常非常的快,靠我们的探测器目前来看是无法捕捉到这些碎片,但是我们有没有办法去拿核武器去炸?因为一旦爆炸产生的威力,有可能使这些碎片朝着地球而来,形成我们所说的陨石雨。

那么人类真的拿这些碎片没有办法了吗?

目前来看,科学家已经在考虑如何对付这些碎片了。如果不对这些碎片进行处理,那么他们将堆积的越来越多,最终将会遮天蔽日,到那时候将成为一个无法挽救的结局。首先我们所说的第一种方法就是行星捕捉法。我们将发射指定的探测器,首先这个探测器速度会非常快,其次它内部携带是我们所说的激光销毁处理。

它的内部拥有一个过滤性的网,而这个网它内部当这些碎片进入网的内部的时候就被激光降温处理,并且给销毁掉。但是这种方法却有一个难题,那就是航天器的成本以及太空垃圾是没有办法相比的。如果我们的航天器建造的非常小,那么我们的数量就必须提高,如果见到的非常大,那么成本是划不来的。

虽然人类已经可以对部分太空垃圾进行有效的编目管理,但对于如何批量处理这些太空垃圾,目前仍然缺乏直接高效的办法。杨宇光表示,直接捕获太空垃圾进行收集处理,当然是人们能够想到的最简单且直接的办法,但却也是成本最高的办法之一。“太空垃圾都处在不同轨道上,如果要靠近它们就需要不断变轨,变轨就需要消耗推进剂,成本太高。因此这种办法无法用于批量处理太空垃圾。”

杨宇光给出了他认为未来处理太空垃圾可能行之有效的办法,首先要区分太空垃圾所处的轨道高低和体积大小,有针对性地采取不同手段。由于空间物体绕地球运行的轨道高度与其环绕速度有关,当其速度降低后,其所能维持的轨道高度便会降低,因此轨道高度特别低的太空垃圾无须进行过多干预,其受到外层大气阻力后会逐渐降低速度,最后自主坠入大气,燃烧殆尽。

而对处于低轨道上部且体积较小的太空垃圾来说,杨宇光认为可以将携带半导体激光器的卫星发射到太空中,对体积较小的太空垃圾进行照射,高能量激光会将垃圾部分气化,蒸气的反作用力会减小其运行速度,从而缩短坠落时间。“假如这颗卫星可以绕地球旋转相当长的时间,那么只要它与太空垃圾擦肩而过,就可以对其进行照射。虽然一次照射的作用可能微乎其微,但若能反复多次照射,将会产生显著作用。”杨宇光补充道,并且半导体激光不依赖化学燃料,只需要靠卫星的太阳能电池板提供电力便可长久发挥作用。而对于体积较大的太空垃圾,由于其本身数量较少,因此派出航天器对其进行捕捉清除或许是可行的方案之一。

但捕获之后如何处理?杨宇光认为,将其直接“扔”回大气层内并不可取,“那同样需要消耗大量能量,也是不划算的。”他指出,可以在捕获后给其加装离轨帆,帮助其快速脱离轨道,坠入大气层。离轨帆是一种配置在卫星等航天器上,可在太空中实现自主展开的薄膜结构。其质量非常轻,但薄膜帆面展开后像一个“大风筝”,可以大大增加航天器的气动阻力,从而使其慢慢减速,逐渐脱离原轨道。杨宇光表示,虽然目前有多种清理太空垃圾的手段方法被提出,但都面临成本较高的问题,这一方面需要世界各国继续在技术上进行探索,另一方面各国也应携手建立更加合理有效的外层空间管理机制,合力应对太空垃圾问题。

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