上架学姐|太空碎片问题日趋严重，我们该怎么做，它是人类太空梦想的附属品( 二 )
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去年 ， 微流星体集中了联盟号飞船 ， 出现了一个两毫米左右的空洞 ， 导致其内部压力下降 ， 宇航员很快封堵了这个空洞
有科学家根据目前的发射频率绘制了未来200年的太空碎片模型 ， 在未来的200年里 ， 如果按照现在的发射频率 ， 直径超过20厘米的碎片将增加1.5倍 ， 10厘米到20厘米之间的太空碎片将增加3.2倍 ， 小于10厘米的碎片将增长13到20倍 。 越小的碎片 ， 成长的倍数更高 ， 更糟糕的是未来的太空发射任务不会按照现在的频率 ， 太空任务只会更多 。
我们现在不能停止发射任务 ， 因为随着碎片之间的级联效应不断加剧 ， 整个轨道碎片的数量还是会继续增长 。 另外我们也越来越依赖于上方不断增加的卫星群 。 它们不仅对科学来说是无价的 ， 对于通讯 ， 导航 ， 天气预报等等生活应用也做出了很大的贡献 。 因此 ， 我们只有一个办法 ， 那就是可以主动清除太空碎片 ， 而不仅仅是观察预测太空碎片的轨道 ， 然后让卫星避开 。
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拥抱太空碎片 ， 从显示出发
在清除太空碎片方面 ， 科学家们有很多不同的方法 ， 我们会从现实出发 ， 来看科学家们的“清理艺术” 。 首先我们将要看到的是一个在2024年开始执行的任务ClearSpace-1 ， ClearSpace-1是一个很有趣的任务 。 该任务由欧洲宇航局资助 ， 欧洲宇航局与一家初创公司合作 ， 目的是帮助建立一个新的航天市场 ， 进行轨道卫星维修以及太空碎片的清除任务 。
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ClearSpace-1任务的目标是乘坐Vega火箭进入轨道 ， 然后其自身携带的定位系统和太空碎片数据库会让ClearSpace航天器寻找到距离最近的太空碎片 。 接近太空碎片后 ， 欧洲宇航局会像ClearSpace航天器发送指令 ， 使用其四个机械臂结构“抱住”太空碎片 ， 之后ClearSpace会跟随太空碎片一起进入大气层 ， 一起被烧毁 。
在未来几年中 ， 卫星的数量将增加一个数量级 ， 多个巨型互联网卫星阵列将会在地球的不同轨道上运行 ， 这些卫星不仅会处于危险之中 ， 而且这些卫星也会成为一个危险 。 很明显 ， 需要更多太空碎片清理计划才能保持轨道的整洁 。
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ClearSpace-1的任务图
捕获的艺术
除了拥抱太空碎片同生死的ClearSpace-1航天器之外 ， 英国的科学家们也想到了一个帮助太空碎片重入大气层的方法 。 科学家们已经用航天器发射了两颗模拟太空碎片 ， 之后航天器会发射一种网结构的航天器捕获太空碎片 ， 捕获太空碎片之后 ， 这颗卫星会发射一种结构 ， 推动改变模拟太空碎片的轨道并重入大气层 。 这是一颗名为RemoveDEBRIS的航天器 ， 这颗卫星和ClearSpace一样 ， 也拥有推进系统 。
RemoveDEBRIS使用一个网结构成功地将一块模拟的碎片捕获 ， 这是在布设网结构时其机载摄像机拍摄的
其实单纯使用网结构也可以帮助太空碎片降低行进速度 ， 减少它的威胁性 ， 但是为了解决根本问题 ， 科学家们改变了原来只捕获不重入大气的计划 。 虽然未来ClearSpace可以更加小型化 ， 节约成本 ， 但是其实RemoveDEBRIS的这种网或者助推结构的成本是较低的 ， 成本低廉也会帮助该计划早日大规模使用 。
我们看到的这两种方案其实都已经经过了测试 ， 看起来很简单 ， 但是实际上这些清洁工卫星是麻雀虽小 ， 五脏俱全 。 未来RemoveDEBRIS系统会在距地球300公里以上的地方工作 ， 它的第一个任务将着手捕获一颗小卫星 。 RemoveDEBRIS具有深度视觉摄像头 ， 这颗摄像头可以捕获高速物体 ， 还可以以更快速度绘制太空碎片的模型并传回地球 ， 它还可以在0.3秒的时间内发射网结构 。
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