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天文知識

18/19 第五期 太空垃圾會成爲人類未來的監獄?

相信我們都在電視節目中看到我們美麗的地球。但事實不是我們想像中那麼美好的。圍繞著地球的不只是人造衛星,更多的是我們所製造的太空垃圾。在人類千年的歷史,我們在河流、堆填區和大自然中堆放垃圾,就連太空中我們也不例外。太空垃圾是什麼來的?它們又對人類未來在太空發展存在怎樣的危險?

太空垃圾從何來?

太空垃圾又名太空碎片,是由火箭部件或是人造衛星的殘骸所組成。 蘇聯在1957年發射第一顆人造衛星史普尼克1號,就在運送到地球軌道時製造了人類第一件太空垃圾。自那天起,各國就不斷發射人造衛星到太空中,留下各種各樣的太空垃圾。有的是火箭升空途中脫落的推進器,有的是被棄置的各種人造衛星,有的是因衛星殘餘的燃料引起爆炸所產生的碎片。軍事實驗也同樣是太空垃圾的來源,例如60,70年代美國和蘇聯之間冷戰所製造的反衛星武器(ASAT)和近年2007年中國以導彈擊碎已經退役的氣象衛星,其碎片加劇了太空碎片的情況。現時太空中有大約50萬件直徑大於1厘米的太空碎片可以由美國太空監視網絡監測,而只有1200件是仍然在運行的人造衛星。其他面積更小的物件就無法追蹤,可能帶來潛在危險,因為微細的太空碎片就如子彈一般,能達時速48,000公里(子彈十倍的速度)。微細的太空碎片能夠射穿仍然運作的人造衛星和載人太空船,對太空人做成巨大的威脅。

太空垃圾對我們的影響

太空可能對很多人來說都是遙不可及的地方,更難以想像會對他們自身有什麼影響。其實太空垃圾對我們現在和未來的生活有著很大的影響,我們每天所用的全球衛星定位系統,都是依靠太空中的人造衛星來為我們定位。很多科學家擔心,如果我們無法停止情況惡化,現有的太空垃圾會繼續碰撞,極有可能引發所謂的「級聯效應」(Cascading Effect),產生更多碰撞和碎片,像電影《引力邊緣》的情節一樣,國際太空站受到太空碎片的撞擊而摧毀。美國科學家凯斯勒(Kessler)提出凱斯勒症候群(Kessler Syndrome)的預測,警告如果我們對太空垃圾坐視不理,我們將來要面對的可能是一個由我們製造的垃圾監獄。

我們能合作一起解決嗎?

現時大量的太空垃圾來自於美國,俄羅斯和中國,各佔三分之一。美國太空總署(NASA)早於90年代研究從地面向太空射出激光來處理太空垃圾,日本和中國都同樣建議過相同的理論。可惜,這些方案都未能實行。更令人煩擾的是根據《外太空條約》所有太空物件歸於發射國擁有,而未得發射國家的同意不得擅自改變太空物件的軌道。《外太空條約》令不少國家抗拒清理太空垃圾,因很多太空碎片都難以分辨屬於哪個國家。現時有幾個較有可能的方法,例如由瑞士洛桑聯邦理工學院和空中巴士國防與航太公司研發清潔太空一號(捕網),透過衛星射出網捕抓垃圾,把垃圾一同墜向地球大氣層燃燒。或者同樣是空中巴士國防與航太公司研發的太空魚叉,將較大的太空垃圾拖向地球大氣層。

近年移民到月球或火星的想法滔滔不絕,從美國太空總署(NASA)到私人公司Space X都策劃著載人到火星。著名天文學家霍金曾説過:爲了生存人類一定要離開地球(We must leave Earth to survive)。無論是在地球上或地球外的垃圾,我們都擁有無法逃避的責任。若果我們仍然不負責任地運用有限的資源,不去發展可持續發展的資源,那無論我們逃到何處,最終我們都會自取滅亡。

想知道更多有關太空垃圾的資料可瀏覽以下網頁:

End of Space – Creating a Prison for Humanity
https://youtu.be/yS1ibDImAYU

How can humans clean up our space junk?
https://www.theverge.com/2016/12/30/14116918/space-junk-debris-cleanup-missions-esa-astroscale-removedebris

Stephen Hawking: We Must Leave Earth To Survive | Expedition New Earth | Earth Lab
https://www.youtube.com/watch?v=mQhvNEVRo7w

The amount of space junk around Earth has hit a critical point from Tech Insider
https://www.youtube.com/watch?v=HVov8o9x0yI

Photo Credit:European Space Agency
撰文:Leo Tam

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