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太空垃圾的应对措施为什么必不可少?

太空垃圾有可能会阻碍宇宙之旅

民间企业开发宇宙火箭和民间人士的太空旅游引起了极大的关注,在宇宙大航海时代即将到来之前,漂浮在宇宙中的垃圾=太空垃圾的应对措施成为了一个全球性的问题。据美国国家航空航天局(NASA)称,在距离地球高度5万公里的范围内,有2万多个直径超过10cm的太空垃圾。

太空垃圾的代表例有火箭、卫星的爆炸碎片类、故障火箭、完成任务的人造卫星、火箭末级以及分离弹出的部件类等。实际上有各种各样的太空垃圾漂浮在地球周围,其数量在过去20年里增加了2倍。

今年5月,中国的大型火箭“长征5号”的残骸再入大气层,落入马尔代夫附近的印度洋。中国当局发表声明称,大部分的部件在再入大气层时已烧毁,但该事件使全世界广泛了解到了太空垃圾的危险性。

有人指出,太空垃圾的危险性不仅在于它有可能落到地球上造成灾害,还有可能碰撞到全球定位系统(GPS)卫星和通信卫星,导致卫星功能发生故障。我们预计未来太空旅游时代会成为现实,如果不断发射载人火箭,那么太空垃圾引发的纠纷将会频繁发生。

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为了将来每个人都能够享受太空旅行,太空垃圾的应对措施是迫在眉睫的问题

清除各种太空垃圾的措施

虽然清除太空垃圾的措施是当务之急,但目前还没有有效的技术来清除关键的太空垃圾。大学、大型制造商、创新企业、初创企业等正在通过独自的技术和系统致力于开发清除措施。

某国立大学的研究小组正在开发一种太空垃圾捕获机器人,这种机器人使用的是1.5米长的轻型缓冲机械手臂。其方法是通过安装在太空垃圾清除卫星上的单镜头相机,拍摄轨道上的太空垃圾,推测出太空垃圾在固有空间中的状态和运动。根据时间序列的状态和运动测量值,推测出太空垃圾的状态和角速度,通过从太空垃圾清除卫星中伸出的机械手臂来捕获太空垃圾。他们还提议将捕获的太空垃圾挂在一根被称为“导电绳索”的长绳上,一边减速一边带离轨道,在进入大气层时将其烧毁。

美国的一家初创企业已经成功验证了使用绳索清除太空垃圾的技术。瑞士的一家初创企业正在致力于验证使用机械手臂捕获太空垃圾的技术。同时还在研究通过照射特殊激光,使太空垃圾脱离轨道的技术。为了防止捕获失败造成太空垃圾进一步增加,准确捕获和清除太空垃圾的技术开发正在全球范围加速进行。

为了实现太空旅游,太空垃圾的应对措施刻不容缓

据美国的调查公司“北方天空研究机构(Northern Sky Research)”的调查推测,2020年到2030年,全球太空旅游市场累计将达到79亿美元(约8800亿日元)。并且预测其中60%将是环绕地球轨道飞行的轨道飞行(环绕地球飞行),40%将是亚轨道飞行(弹道飞行),即上升到高度100公里左右后,并不围绕地球,而是返回地面的一种失重体验。虽然宇宙安全管理的国际规则尚未完善,但基于技术和系统开发的太空垃圾应对措施正在稳步推进。

据说,失重体验的价格是每人20万至30万美元(约2200万-2300万日元),一个太空旅游座位的中标价格是2800万美元(约31亿日元)。虽然并不是任何人立刻就能去的旅行,但为了能安心享受太空旅游,太空垃圾的应对措施可以说是刻不容缓。

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