分享好友 太空垃圾有解 「太空魚叉」成功捕捉碎片 圖為美國太空總署太空人阿諾，在地球上方拍攝的「清除碎片」衛星照片 （綜合報導）人類發展太空科技僅僅半世紀多，就讓地球軌道遍布發射衛星、火箭後殘留的太空垃圾，有些時速可高達 27,000 公里，即使只是一小塊碎片也能打壞 1 顆正常衛星。近日，發射到近地軌道的 RemoveDEBRIS 衛星進入第三階段實驗，成功捕捉一塊金屬板垃圾，標榜太空碎片清理技術終於成熟。 1957 年 10 月 4 日，蘇聯毫無預兆且成功的發射了全球首顆人造地球衛星「史普尼克 1 號」（Sputnik-1），導致美蘇兩國此後持續 20 多年的太空競賽，演變至今日更進入百家爭鳴時代，各國太空機構或私人航太公司都競相將火箭、衛星送上太空。 可想而知，這些火箭燃燒後的殘渣、發射後脫離的多級火箭、故障失聯的衛星大量遺留在地球軌道，歐洲太空總署（ESA）估計，短短 60 年太空碎片就累積超過 75 萬件。那些高度位於 300~450 公里近地軌道的垃圾時速可高達 25,200~28,800 公里，高度位於 36,000 公里地球靜止軌道的垃圾時速則約 10,800 公里，據計算，一塊直徑 10 公分的碎片就可以摧毀太空飛行器，對營運中的衛星、國際太空站（ISS）、載人飛船造成重大威脅。 國際太空站過去曾為了避開軌道上的殘骸而更改航道，然而 NASA 目前掌握的太空垃圾僅 2 萬多件，那些未被追蹤的碎片該怎麼預防？2016 年 ESA 太空人蒂姆•皮克（Tim Peake）就曾在太空站的窗戶中發現 7 公厘寬的太空岩石碎片，幸運的是碎片沒有擊穿共 4 層強化玻璃的窗戶。 英國薩里大學的薩里太空中心 2018 年 6 月從國際太空站部署了 RemoveDEBRIS 衛星，配備有視覺導航（Vision Based Navigation，VBN）系統、網、魚叉等設備，就像釣魚一樣鎖定目標物（碎片）、抓住、然後帶回大氣層燃燒。 近日，RemoveDEBRIS 衛星剛成功完成第三次測試。觀賞下方影片，魚叉以每秒 20 公尺的速度射出並刺穿一個 5 公尺寬的金屬板（衛星面板），薩里太空中心主任 Guglielmo Aglietti 指出，魚叉穿透後並沒有二次衍生其他小碎片，表明實驗很成功。 3 月時，RemoveDEBRIS 衛星將進行最後一次測試，展開一片「帆」使衛星脫離軌道，並進入地球大氣層燃燒瓦解，整個任務宣告終結。 如果所有實驗階段都達陣，代表我們終於有了清理太空垃圾的關鍵技術，比起之前中國提議的雷射光掃除科技、或是 NASA 的阿拉丁魔毯「Brane Craft 飛行器」，RemoveDEBRIS 衛星更具成效。未來，類似衛星可以拖著捉到的太空碎片一起跌入大氣層燃燒殆盡。 目前，共有高達 7,500 噸繞著地球漂浮的太空垃圾，這些垃圾包括舊火箭碎片、衛星掉落的零件、一片片油漆，甚至還有太空人丟棄的工具。 這些太空垃圾會和衛星或太空船對撞，對太空任務造成威脅，影響人們部署在太空的電信和環境監測系統。舉例來說，2016 年，國際太空站（International Space Station，ISS）的窗戶就遭太空垃圾碰撞而產生小裂痕。 為了解決太空垃圾問題，英國帶領的太空垃圾清運任務「清除碎片」（RemoveDebris）計畫近日成功上路，從國際太空站發射的「清除碎片」衛星已開始測試，希望搭載的科技有朝一日可將軌道上的太空垃圾全部清除。 「清除碎片」衛星配有一張可把垃圾拖走的大網子、一枝可每秒 20 公尺速度發射、專叉垃圾的魚叉，還有視覺導航（Vision Based Navigation，VBN）系統，可用 2D 攝影機和 3D 光學雷達技術追蹤碎片。 與其他方法相比，「清除碎片」計畫因為施作簡單，成本自然也較低。其他成本較高的清運太空垃圾計畫包含使用機器手臂撿垃圾。 目前，這顆重達 100 公斤的「清除碎片」衛星是參與計畫的太空公司 NanoRacks 在國際太空站釋放過最大的衛星。美國太空總署太空人阿諾（Ricky Arnold）成功捕捉到「清除碎片」衛星飛行的狀況。 工作人員在國際太空站釋放「清除碎片」衛星的模樣。這顆重達 100 公斤的「清除碎片」衛星是太空公司 NanoRacks 在國際太空站釋放過最大的衛星。 雖然「清除碎片」計畫由英國薩里大學的薩里太空中心負責，並由薩里衛星科技公司負責組裝衛星，但用到的技術有賴跨歐洲單位幫忙，歐盟執委會則拿出 1,500 萬歐元（約台幣 5 億 4,090 萬元）資助這項計畫。 「清除碎片」計畫規劃的時程下，任務衛星會先在 10 月測試能把垃圾一網打盡的網子，12 月則測試 VBN 系統，最受矚目的魚叉明年 2 月前都還不會測試。 明年 3 月計畫結束後，「清除碎片」衛星會利用海錨脫軌並重新進入地球大氣層，到時「清除碎片」衛星就會燃燒殆盡，不過，實驗數據早就經由攝影機傳回地球。有了海錨的「清除碎片」衛星脫軌只需要大約 8 週，如果沒有海錨，要脫軌得花超過 2.5 年。 薩里太空中心負責人艾里耶提（Guglielmo Aglietti）說：「將近 5 年開發後，我們終於可以實地測試這個令人超級興奮的技術。」 「如果測試成功，『清除碎片』計畫運用的技術就能在不久的將來運用到其他任務。」 參與計畫的空中巴士太空系統（Airbus Space Systems）負責人喬姆西（Nicolas Chamussy）表示：「我們花了許多年在研發創新的清除碎片系統，在最前線處理日益嚴重的太空垃圾問題，好為了下一代對聯合國永續發展目標有所貢獻。」 「我們會繼續和全球團隊緊密合作，運用我們的專長幫忙處理這個問題。」 上一則：重返月球 美航太總署計劃力推太空人常駐 (圖) 下一則：
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