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激光也是太空垃圾“清道夫”

庞之浩 //m.auribault.com 2014-04-15 来源：人民日报

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　　据最新报道，澳大利亚目前正在研发一种用激光处理太空垃圾的新方法，即从地球上发射激光来分解绕着地球转的太空垃圾，以减少其可能引发系列撞击事件。

　　自1957年人类发射第一颗人造卫星至今，各国已发射了5000多颗卫星、火箭、探测器等航天器，同时形成了3000多吨围绕地球飞行的太空垃圾。而且，这一数量每年还在以2%—5%的速度增加。太空垃圾在太空中以每秒6000至7000米的速度运行，因为相对速度很高，潜在危害极大。一个仅10克重的太空垃圾所产生的撞击能量，相当于时速100千米行驶的两辆轿车迎面相撞产生的能量。

　　美欧航天部门认为，目前在低地球轨道上的太空垃圾数量密度，已经或即将达到相互碰撞的临界点，有可能形成可怕的多米诺骨牌效应。澳大利亚一专家警告说，太空垃圾实在是太多了，距离灾难性的一系列撞击可能只有20年左右的时间。到那时，所有低轨道航天器都有可能被太空垃圾撞出轨道。因此，清理太空垃圾迫在眉睫。目前，在各国正在探索的清理方式中，激光算得上是最可行的方式之一。

　　用激光清除太空垃圾主要有两种方式：直接烧蚀式和烧蚀反喷式。前者可用于清除微小太空垃圾，即利用强大的连续波激光照射太空垃圾，把光能转化为热能，使其温度升高至垃圾碎片的熔点甚至沸点，使其被熔化和汽化，实现碎片清理；烧蚀反喷式主要用于清除较大的太空垃圾，它是用高能脉冲激光束照射太空垃圾表面，产生类似于火箭推进的“热物质射流”，为太空垃圾提供一定的速度增量，从而使其近地点高度降低以致进入大气层摩擦烧毁，以达到清除空间轨道碎片的目的。澳科学家此次的研究，主要着眼于利用激光降低太空垃圾的运转速度，使其改变轨道最终坠入大气层烧毁。

　　激光清除太空垃圾可采用不同的平台，主要有地基、空基和天基激光器等。其中地基和空基激光器目前技术成熟，可提供较大能量。不过，由于大气层对激光的吸收致其损耗较大，同时受地理位置和距离影响，其工作的空间范围有限。天基激光器一般被部署在卫星上，由于激光在真空中传播时的损耗可忽略不计，没有折射、散射等传播误差影响，其使用空间范围得到了扩展。天基激光是未来清除太空垃圾的一种高效方案，但也有科学家认为，这种激光可能演变成一种“空间武器”。

　　科幻小说《天堂的喷泉》的作者阿瑟·克拉克曾警告说，如果我们不采取行动，地球将与太空隔离。所幸的是，人类保护地球的意识已经延伸到了地球之外，许多国家都在研究减少和对付太空垃圾的其他方法。比如，用泡沫金属制造航天器，使它在重返大气层时能迅速彻底燃烧；用太空垃圾网和机器清洁工来捕捉、消除太空垃圾……

　　对付太空垃圾是一项多学科的综合性长期工作，需要各国的重视，需要广泛的国际合作。只有群策群力，人类才能拥有清洁、安全的太空环境。

编辑：尹盼秋