唉,太空變成垃圾場(chǎng)了!未來5年,僅美國(guó)就將再發(fā)射15000顆衛(wèi)星!

從無限的角度思考任何事情都是令人難以置信的,空間橫跨四面八方,即全方位的,自宇宙誕生以來一直在膨脹。然而,盡管空間是無邊無際的,但作為一種資源,它并不像人們所說的那樣:是無限的。

近地空間正在變得雜亂無章,無論是不同政府為爭(zhēng)奪主導(dǎo)地位而發(fā)射的探測(cè)器衛(wèi)星等,還是越來越多太空商業(yè)公司推出的測(cè)試設(shè)備。在未來五年內(nèi),僅美國(guó)公司就計(jì)劃將1.5萬顆衛(wèi)星送入太空。

我們最容易接近的太空領(lǐng)域正變得越來越有限,歸根結(jié)底,這一切都是因?yàn)槿藗儧]有認(rèn)識(shí)到近地空間是一種有限的資源。德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校航空航天工程副教授莫里巴·賈(Moriba Jah)說:外層空間可能是無限的,但人類發(fā)射放置衛(wèi)星的地球周圍空間區(qū)域非常有限。如果人類不謹(jǐn)慎而忽視長(zhǎng)期可持續(xù)性,我們的衛(wèi)星通信、安全基礎(chǔ)設(shè)施甚至太空探索的未來都將面臨風(fēng)險(xiǎn)。

Jah是天體動(dòng)力學(xué)方面的專家,也就是研究物體在空間中的運(yùn)動(dòng),他也是空間碎片方面的專家,他認(rèn)為,為了保護(hù)我們星球的未來,我們需要守衛(wèi)近地空間,并教育公眾和政策制定者關(guān)于空間可持續(xù)性的知識(shí)。Jah高中畢業(yè)后在空軍服役時(shí)開始了他成為空間雜波專家的旅程,他回憶起在晚上值班時(shí)抬頭仰望天空,第一次看到了被遮擋的宇宙景象。他說:我抬頭一看,就會(huì)看到這些光點(diǎn)劃過天空。

那是什么?這不是一架飛機(jī),也不是一顆流星,我意識(shí)到它是繞地球運(yùn)行的人造天體。我只能用肉眼看到它,它在我腦海中種下了第一顆好奇心的種子。Jah繼續(xù)在美國(guó)宇航局(NASA)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任航天器導(dǎo)航員,服務(wù)于包括火星奧德賽、Hayabusa和火星偵察軌道器在內(nèi)的任務(wù)。Jah在研究實(shí)驗(yàn)室工作期間開始廣泛觀察太空碎片,在那里他使用光學(xué)數(shù)據(jù)記錄空間物體的軌跡。今天,Jah認(rèn)識(shí)到空間垃圾問題的嚴(yán)重性,并倡導(dǎo)對(duì)空間進(jìn)行監(jiān)管。

努力減少太空中越來越多的人造天體,并鼓勵(lì)政府和商業(yè)航天的合作和透明度。Jah甚至兩次向國(guó)會(huì)提供專家證詞,一次在2017年,一次就在2020年的2月份!Jah說,要了解空間碎片問題有多嚴(yán)重,我們首先需要了解近地軌道對(duì)這些常駐空間天體來說,是如何起到高速公路作用的。換句話說,近地空間包含有限的通道,衛(wèi)星最自然地落入軌道。隨著物體不斷發(fā)射到太空中,一些太空垃圾開始干擾這些路徑,將新發(fā)射正在工作的衛(wèi)星置于危險(xiǎn)之中。
太空垃圾的危害
這些衛(wèi)星用于電信和國(guó)家安全等關(guān)鍵服務(wù),但我們也依賴它們收集信息,用于農(nóng)業(yè)、氣象學(xué)、氣候?qū)W等方面的重要決策。如果你因太空垃圾與衛(wèi)星相撞而無法訪問互聯(lián)網(wǎng)怎么辦?或者氣象學(xué)家無法預(yù)測(cè)天氣或即將到來的颶風(fēng)?或者更糟糕的是,如果一架飛機(jī)在飛行中失去了地理位置或通信系統(tǒng),該怎么辦?隨著太空中物體的大量涌入,這些都是看起來越來越有可能出現(xiàn)的真實(shí)問題。

同樣重要的是要認(rèn)識(shí)到,大多數(shù)被發(fā)射到太空的東西永遠(yuǎn)不會(huì)回來,或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的有生之年留在軌道上。據(jù)估計(jì),今天有100萬個(gè)人造太空垃圾碎片在繞地球運(yùn)行,這些碎片從一小粒豌豆大小到一整輛校車大小的都有,從退役的衛(wèi)星和舊的太空探測(cè)器到它們?nèi)找鎼夯牟考筒考缏菽?、螺栓和太?yáng)能電池板碎片。每一塊太空垃圾碎片也可能以比子彈還快的速度與其他物體相撞。

這意味著,隨著更多物體相撞并破碎成更小的碎片,太空碎片的數(shù)量正在自我增長(zhǎng)。每個(gè)國(guó)家都有一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目目錄,經(jīng)常將信息隔離,難以訪問。為了緩解這種情況,Jah和他在德克薩斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了ASTRIAGraph,這是世界上第一個(gè)眾包空間交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它是一個(gè)跨學(xué)科的在線工具,任何人都可以使用它來查找關(guān)于太空垃圾的信息。

Jah說:我們只是想讓太空變得透明和可預(yù)測(cè),但最終,預(yù)防才是關(guān)鍵。他認(rèn)為,所有人都應(yīng)該像對(duì)待營(yíng)地一樣對(duì)待太空,離開時(shí)帶上垃圾。Jah說:與其從行使權(quán)利的角度考慮某些環(huán)境所有權(quán),不如從監(jiān)護(hù)、管理和相互尊重的角度來考慮。某些原則在所有這些原住民中都是共同的,比如在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中做出任何決定之前,收集大量的實(shí)證數(shù)據(jù),了解所有這些事情之間的關(guān)系。

這就是Jah在空間可持續(xù)性方面的發(fā)展方向,這也是為什么Jah認(rèn)為在德克薩斯大學(xué)所做的研究是獨(dú)一無二的。盡管面臨著很多挑戰(zhàn),Jah對(duì)未來還是充滿希望的,與羅伯特·施特勞斯國(guó)際安全和法律中心合作,Jah現(xiàn)在啟動(dòng)了空間安全和安全計(jì)劃。本月,該項(xiàng)目正與國(guó)際宇航學(xué)院合作,在德克薩斯大學(xué)這里舉行第一次關(guān)于空間交通管理的年度會(huì)議。

太空垃圾碎片是科學(xué)、技術(shù)、法律和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者都必須共同解決的問題,他相信德克薩斯大學(xué)奧斯汀分??赡軙?huì)走在這一變革的前沿。太空應(yīng)該保持無限,希望提高意識(shí)將培養(yǎng)有良知的個(gè)人,使太空保持清潔、自由和可用,世世代代如此。
博科園|研究/來自:德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校
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