科普长文:太空垃圾——日益严峻的轨道环境威胁与应对方案
韩星中国航天新闻网2026-10-12 10:008,201 阅读

据欧洲航天局统计,截至2026年,地球轨道上尺寸大于1厘米的太空碎片数量已超过100万个,大于10厘米的可追踪碎片超过3.6万个。这些碎片以每秒7至15公里的速度绕地球运行,即使是一颗毫米级的碎片,其动能也足以击穿卫星外壳。
太空垃圾的来源主要包括:报废卫星、火箭末级、碰撞产生的碎片、固体火箭发动机排放的颗粒等。2009年美国铱星与俄罗斯报废卫星的碰撞事件,一次性产生了超过2000块可追踪碎片,至今仍在轨道上扩散。
太空垃圾对在轨航天器的威胁日益严峻。中国空间站已多次实施避碰机动,国际空间站也频繁调整轨道以规避碎片风险。2021年,俄罗斯一颗报废卫星产生的碎片迫使国际空间站航天员进入返回舱避险,引发国际社会广泛关注。
更令人担忧的是「凯斯勒综合征」——当轨道碎片密度达到临界值时,碎片之间的碰撞会产生更多碎片,形成链式反应,最终导致某些轨道带无法使用。低地球轨道(LEO)由于卫星密集,是最容易触发这一风险的区域。
应对太空垃圾的方案主要有三类。第一是减缓,即通过设计规范要求卫星在任务结束后主动离轨或进入墓地轨道,减少新增碎片。第二是监测,全球多个空间监视网络正在提升对小型碎片的追踪能力。第三是主动清理,包括机械臂捕获、拖曳帆减速、激光烧蚀推移等技术,但目前仍处于试验阶段,尚未实现大规模应用。
我国在太空碎片监测和减缓方面也在积极行动。国家天文台的空间目标监测网络已具备对厘米级碎片的追踪能力。新发射的卫星普遍配备了离轨推进系统,确保任务结束后能主动脱轨。随着低轨星座规模持续扩大,太空垃圾治理将成为全球航天合作的重要议题。
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