人類頭頂懸掛著4500噸搖搖欲墜的太空垃圾，有多大概率砸中你我？

話雖如此，但畢竟宇宙中的一粒沙，落在個人的頭頂都是難以承受的滅頂之災。在2024年3月，就曾經(jīng)出現(xiàn)過類似的情況。當時國際空間站廢棄的電池組從太空掉下來，雖然經(jīng)受高溫灼燒，但還有一塊金屬圓柱體砸到了美國佛羅里達州那不勒斯市的一戶居民房屋上，直接砸穿了兩層樓。這是太空墜物離傷人性命最近的一次。

近年來，人類頻頻涉足太空，太空站的建設、航天飛船的停駐、火箭和相關的探測器，種種的航天設備在太空中進行活動和勘測，所產(chǎn)生的太空垃圾數(shù)量是極其龐大的，將近有4500噸。

除了火箭殘骸之外，在近地軌道飄蕩的衛(wèi)星、探測器、飛船殘骸之類的太空垃圾越來越多，雖然它們在外太空飛行，但是最終還是會墜落地球大氣層，這是沒法避免的事情。這是因為在近地軌道依舊存在稀薄的空氣，這也就意味著這些航天器、太空垃圾在飛行過程中不可避免會面臨空氣阻力。在空氣阻力及地球重力等多方面因素的影響下，這些航天器、太空垃圾的飛行速度會逐漸變慢，隨著它們的飛行速度不斷減慢，飛行軌道高度也會隨之下降，最終會一頭扎入大氣層。

當這些太空垃圾、航天器墜落地球大氣層時，會因為墜落時速度相當快，氣動加熱效應很強烈，溫度急劇上升到1000℃以上。一般的材料難以承受這么高的溫度，就會直接燃燒殆盡，而有一些耐高溫的材料沒法完全燃燒殆盡就會掉下來。

人類現(xiàn)在仍在不斷發(fā)射航天器，在近地軌道的航天器、太空垃圾會越來越多，不過科學家們也開始意識到了這一系列的問題，所以已經(jīng)采取各種措施來解決了。隨著太空技術的不斷進步，新的技術和方法也在不斷涌現(xiàn)，如人工智能、先進傳感器和材料科學，可以提高太空垃圾管理的效率和效果。

在南太平洋有一片被俗稱“航天器墓地”的無人區(qū)水域，多年來這里已成為250多顆衛(wèi)星的最后安息之地。然而，要精準擊中“航天器墓地”這個靶心并不容易。在低地球軌道上，衛(wèi)星相對于地面的速度為每秒7.8千米，約等于步槍子彈速度的8倍。在墜落撞擊的那一刻，衛(wèi)星碎片的速度可能會減慢到每秒270米，但此間衛(wèi)星碎片可能會覆蓋大范圍的地面或海面。

為了縮短碎片軌跡并控制衛(wèi)星的撞擊區(qū)，就需要讓碎片盡可能筆直并迅速地降落。這就需要故意擾亂衛(wèi)星的軌道，使衛(wèi)星在某一時刻的運行方向從環(huán)繞地球變?yōu)榇┻^地球。如果此時出現(xiàn)任何問題，比如系統(tǒng)故障或者撞上其他太空碎片，那么殘骸可能會偏離軌道，而任何人對此都將無能為力。

最大的太空垃圾就要來了

在地球的近地軌道上，太空垃圾的問題日益嚴重，已成為威脅太空安全不可忽視的因素。據(jù)統(tǒng)計，目前軌道上已有密布上億個太空碎片在運行，其中約3.6萬個碎片的直徑超過10厘米。這些高速飛行的“垃圾”如同太空中的定時炸彈。

據(jù)《新科學家》雜志報道，國際空間站將在2030年前后退役，回歸地球。盡管幾乎每天都有人造衛(wèi)星再入大氣層。但是，耗資1500億美元的國際空間站是迄今為止人類建造的規(guī)模最大、結構最復雜的衛(wèi)星，其質(zhì)量相當于一架滿載的巨型噴氣式飛機。如何才能使這樣一個重達420噸的龐然大物安全降落并銷毀？這真是一個令全世界科學家都捏一把汗的問題。

國際空間站5年后將作為最大的太空垃圾砸向地球

從理論上講，國際空間站可以繼續(xù)運行，比如被助推到更高的軌道，使其無需更多推進劑就能無限期地運行下去。但美國宇航局在2024年發(fā)布的一份白皮書指出，這個選擇存在問題：一方面，到2030年前，空間站的大部分組件都將超出其最初的結構壽命，發(fā)生故障的風險也將越來越高；另一方面，在更高軌道高度上，空間站與太空垃圾發(fā)生碰撞的風險也更大——一次巨大的撞擊可能會將國際空間站炸得粉碎，所釋放出的大量碎片可能使任何近地軌道在幾百年里對人造天體都不再“宜居”。

因此，國際空間站必須墜落。美國宇航局已委托SpaceX開發(fā)一艘專用脫軌航天器，負責將國際空間站推入地球大氣層。2030年左右，航天器將與空間站對接，屆時，短短幾小時內(nèi)，空間站的高度將下降到120千米。此時，快速增厚的大氣層足以撕裂空間站的太陽能電池板。再下降20千米，核心模組將破裂，在足以熔化鈦的高溫下劃過天空。隨著模組一個接著一個解體，最終，沒有燒光的殘骸將像一陣滾燙的碎片雨劃破遙遠的太平洋洋面，最后墜入南太平洋偏遠水域“尼莫點”——屬于它的“墓地”。這也將是最理想的一種情況。