美國人亞曆杭德羅·奧特羅正在度假,接到了兒子打來的緊急電話。「屋頂被一個圓柱形的物體砸穿」,兒子在電話裏說。這一從天而降的物體,竟然來自太空。
2024年3月8日,美國佛羅里達州,美國國家航空航天局(NASA)的工作人員來到奧特羅家裏,將這一不明物體收走,送往甘迺迪航太中心進行分析。
經NASA確認,這塊兩個拳頭大的物體,來自三年前國際空間站拋棄的一批廢棄物。它原是約2.6噸重的電池託盤金屬支架。2021年3月,NASA對外公佈了國際空間站拋棄這個託盤的消息,並表示它會在中美洲以西的太平洋上空400多公里的軌道上圍地球繞行。幾年後,它一旦進入大氣層,就會在空中燃燒殆盡。
然而,沒有燃燒完的殘骸快速墜落,擊中了奧特羅的家。這個大氣層都沒燒完的垃圾,落地時仍重約730克,還差點砸中奧特羅的兒子。
奧特羅的律師向NASA提出不低於8萬美元的賠償訴求。「近年來,太空垃圾成為嚴重問題。這次沒有人受傷,但未來很可能造成災難性後果。」
這起案件,是全球範圍內,首次有航太機構因太空垃圾遭到索賠。
太空沒有紅綠燈
近一年內發生了多起太空垃圾砸向地球的事件。
2024年5月,加拿大一個小鎮的田地裏,有農民發現一塊燒焦的碎片;美國北卡羅來納州一條寧靜的林間小路上,突然出現了一塊燒焦的金屬。二者都疑似SpaceX公司的飛船碎片。2023年8月,一枚疑似俄羅斯火箭殘骸在澳大利亞南部墜落;同年7月,西澳大利亞海岸沖上來一塊疑似航太運載火箭的殘骸。
這些都是人類太空活動中,直接拋棄的廢棄物。地球近地軌道,正因此變成一個大型垃圾場。
太空垃圾主要來自廢棄衛星、火箭殘骸和碰撞事件。體積最大的太空垃圾通常是廢棄航天器,如果衛星在壽命結束後沒有採取離軌措施,就會留在軌道上,被稱為「死星」。
廢棄衛星間的碰撞會產生大量空間碎片。2009年,美國衛星「銥星33」和報廢多年的俄羅斯衛星「宇宙2251」,在西伯利亞上空相撞。這是人類歷史上首次衛星相撞事故,產生了2000塊體積較大的太空垃圾,以及更多無法追蹤的小型太空垃圾。
隨著SpaceX等公司大幅降低衛星發射成本,近地軌道上衛星數量越來越多,廢棄衛星和碰撞事件因此愈加頻繁,導致太空垃圾數量激增。按照Space X設想,「星鏈」的衛星總數將高達1.2萬顆,比目前在軌工作的衛星總數還要多。其他商業航太公司也提出了打造類似「星鏈」的計畫。
截至2024年5月,全球在軌衛星數量為9770顆。數以千計的衛星和數百萬個太空垃圾碎片在地球上空飛馳,隨時可能相撞。
這造成一種惡性循環:一次碰撞導致太空碎片呈指數級增長,當碎片數量超過某一臨界點,就會出現連續碰撞。這一現象由NASA科學家唐納德·凱斯勒提出,被稱為「凱斯勒綜合征」。
天文學家喬納森·麥克道爾形容近地軌道「就像一條州際高速公路,在暴風雪肆虐下的交通高峰期,每個人都開得太快了。多條公路相互交叉,卻沒有紅綠燈。」
爭當「清道夫」
太空垃圾,在NASA等航太機構眼裏是大麻煩,但嗅覺敏銳的公司,卻在問題中看到了商機。
2020年,歐洲航天局與瑞士初創公司「清潔太空」,簽訂了一份太空垃圾回收合約,總額為8600萬歐元。該公司將機器人衛星送入軌道後,其感測器會感測太空垃圾。這個機器人會用四只機械臂將其包住,然後朝地球墜落。進人大氣層後,太空垃圾會因摩擦而燒毀。
日本公司「太空尺度」也在通過這種「自殺」方式,捕獲報廢衛星,將其拖入大氣層燒毀。這是日本宇宙航空研究開發機構支持的商業清除碎片計畫的一部分。「太空尺度」曾從日本政府獲得8千萬美元資助,用於解決太空垃圾問題。
當下正火的人工智慧技術,也被一些公司用來減少太空垃圾。蘋果公司聯合創始人斯蒂夫·沃茲尼亞克成立的「私掠者」公司,通過複雜演算法,收集近地軌道交通數據,創建太空版「穀歌地圖」,評估碰撞風險,讓衛星們自主避讓。
清理太空垃圾的思路還有很多。2023年,NASA和太空物流公司TransAstra簽訂了價值85萬美元的合同,製造一種可以充氣的太空垃圾「捕獲袋」。該公司計畫使用一種名為「工蜂」的太空拖船,將捕獲袋移動到近地軌道,收集更多太空碎片。
「航太發射最初只是純粹的政府活動,但私企參與進來後,最終能把價格打下來。在清除太空垃圾上,估計會發生同樣的事。」國際宇航科學院太空碎片委員會成員達倫·麥克奈特表示。
不過,先污染後治理的方式,恐怕不是長久之計。發射衛星的商業航太公司也需要加強自律,否則可能面臨罰款。2023年10月,美國政府首次對留下太空垃圾的私企罰款,原因是衛星提供商Dish未能讓燃料耗盡的衛星離開地球軌道,違反了美國法律中關於處理廢舊衛星的規定。
本文開頭提到的佛羅里達州太空垃圾砸進房屋事件,或將開啟美國相關事件賠償的先例。「如果事件發生在美國以外,根據《外空物體所造成損害的國際責任公約》,美國絕對應當賠償。既然如此,對本國人造成了損害,也應該賠償。NASA不能雙標。」律師沃西說。
只是,由於太空垃圾產生的高度隨機性,懲治措施再嚴厲,這一問題恐怕也很難避免。
「許多重大現象無法準確預測,無論是火山爆發、地震,還是雷擊引起的森林火災。不確定性是我們的命運,韌性是我們最好的應對方式。」前美國太空司令部首席技術官戴維·芬克爾曼說,「有些問題太複雜,我們可能永遠無法解決,衛星相撞或許就是其中之一。」
(李亞歐/文)
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