德太空望远镜将坠地 太空垃圾如何处理成难题
核心提示：在设计和制造航天器时，设计师应尽量少采用最后脱离母体的部件。科学家则应改善追踪手段，更准确预测废弃卫星的坠落时间。实际上，如果卫星仍有燃料和电力，科学家可以在海洋为其寻找一个安全坠落点，但通常的情况却是既无燃料，也无电力。
艺术概念图，展现了德国的ROSAT太空望远镜。
网易探索10月11日报道 54年前，苏联发射了人类历史上的第一颗人造卫星“斯普特尼克一号”，半个多世纪之后，宇航员进入近地太空已经变得司空见怪。在太空探索的征途中，我们取得了一系列成就，但同时也制造了大量太空垃圾。它们的存在以及如何处理成为一个老大难问题。
每次发射航天器都会制造大量垃圾，例如螺栓、推进器、连接环和绝缘材料。根据美国宇航局、北美航空航天防御司令部、美国联邦通信委员会以及美国其他机构和国际机构提供的统计数据，盘旋在地球上空的太空垃圾数量惊人，10厘米以上的太空垃圾达到1.7万个，2.5到7.5厘米的太空垃圾达到20万个，2.5厘米以下的太空垃圾更是达到数百万之多。
在个头最大的太空垃圾中，很多垃圾的尺寸都远远超过10厘米，例如老化和废弃的卫星，其中一些的体积与校车相当，重量达到数吨，像废弃的游艇一样在太空中游荡。9月末，宇航局1991年发射的一颗重6吨的卫星坠落地球，最后安全落入南太平洋。在此之前，这颗卫星一度让很多科学家神经过敏，他们密切关注卫星的轨道，试图确定何时坠落以及具体坠落地点。
几天前，德国航天局宣布2.5吨重的太空望远镜ROSAT将在10月末或者11月初坠落地球，坠落地点仍是一个未知数。8月，俄罗斯的“联盟”号飞船——美国宇航局唯一可以乘坐的太空出租车——助推器发生故障，引发很多人讨论是否应该废弃国际空间站，让这个109米长的太空实验室坠落地球。借助自身携带的助推器实现平衡和提升轨道，空间站不可能在近期内坠地，相比之下，其他太空垃圾如果不发生相撞，最终都将坠落地球。
2009年，美国和俄罗斯的两颗退役卫星发生相撞，如果卫星上有人，必遭受灭顶之灾。巨大的碎片带似乎让类似事故变得不可避免，但根据《时代》杂志的报道，在2009年相撞事故之后，这种风险已经降至最低，原因在于：所有在轨物体都处于同一高度并且以同样的速度移动，即每小时28200公里。也就是说，它们相对静止不动。
为了缩小太空中两个物体之间的距离，就必须改变相对速度。以“联盟”号飞船和空间站为例，“联盟”号需要利用推进器加速，速度的提升不能对空间站构成威胁，同时能够顺利与空间站对接。如果这两个物体均改变轨道，一个降低轨道（需要减速），另一个提升轨道（需要加速），问题就会出现。这就相当于高速路上的汽车并道，结果可能是一团糟。
更为严重的是，如果两个物体在不同的轨道面飞行或者与赤道呈倾角，便会发生相撞。美国发射的航天器大部分倾斜28.5度，以确保航天器飞越美国大陆块。俄罗斯航天器大部分选择51.6度。2009年的事故告诉我们两个轨道面交叉究竟会发生什么。
追踪大块太空垃圾相对较为容易，追踪小到只有沙粒大小的太空垃圾则面临很大挑战。它们在飞行过程中能量不断提高，与个头不成比例，能够对在轨航天器带来伤害，例如空间站。空间站由一个个密封舱构成的主要原因在于：这是将所有部件送入轨道的最简单途径。如果高速飞行的颗粒穿透一个节点舱的外壳，致使压力减少，其他节点舱可以充当宇航员撤离后栖身的避难室。
我们无需为大大小小的太空垃圾过分担忧，因为在穿越地球大气层过程中，绝大多数碎片在坠地前就已经化为灰烬。但如果个头太大，航天器在穿越大气层时并不会完全燃烧殆尽。1979年7月，宇航局太空实验室的大块碎片便穿过大气层并最终坠入澳大利亚内陆地区。此外，航天器的部分组件具有较高的耐火性，能够在重返大气层过程中幸存。以德国ROSAT为例，这架太空望远镜采用厚重的耐热玻璃和陶瓷制造反射镜，预计将有大约30块不同大小的玻璃和陶瓷碎片坠地。
地面上的人被ROSAT碎片击中的几率很少，只有大约1/2000，相比之下，最后落入太平洋的美国卫星的几率为1/3200。解决太空垃圾问题的手段并不多。在设计和制造航天器时，设计师应尽量少采用最后脱离母体的部件。科学家则应改善追踪手段，更准确预测废弃卫星的坠落时间。实际上，如果卫星仍有燃料和电力，科学家可以在海洋为其寻找一个安全坠落点，但通常的情况却是既无燃料，也无电力。
