极地安装的激光器可以摧毁太空垃圾,保护卫星和空间站

极地安装的激光器可以摧毁太空垃圾,保护卫星和空间站

美国宇航局的研究人员在一篇新论文中提出,可以使用中等大小的地面激光器将太空垃圾移开。这种激光器不会将垃圾炸成碎片,但结合地面望远镜,它可以用来将太空垃圾移到不同的轨道,这样它就不会与其他碎片或重要的航天器相撞。

太空垃圾已经威胁到了国际空间站,卫星也一直处于危险之中。但大多数情况下,有问题的空间站或卫星可以被移开,让太空垃圾继续在其轨道上运行。发射几个推进器比扔出一张巨大的太空网、系绳或太阳帆要容易得多。

激光系统则采用相反的策略,推动太空垃圾,让卫星保持原位。据美国宇航局艾姆斯研究中心的詹姆斯·梅森及其同事称,它最好位于地球两极附近,利用光子压力来扰乱物体的轨道。每次碎片经过激光时,光子都会瞄准碎片,如果压力足够大,它可以将物体推离轨道,避免将来发生碰撞。

它甚至可以用来彻底使太空垃圾脱离轨道,或许可以通过将其移动到足够低的位置,使大气阻力使其重新进入大气层——只要它足够小可以燃烧掉,这样就不会有激光推进的垃圾降落到地球上。

以前的太空垃圾清除方案曾提出炸毁或焚烧碎片,但足以炸毁轨道垃圾的激光也足以炸毁一些战略资产。出于政治原因,这是不可能的。

然而,这种激光相当弱,只有 5 千瓦。梅森和同事表示,它每天最多可以推动 10 个物体。

他们表示,它可以逆转“凯斯勒综合症”,即新碎片形成的速度超过其脱离轨道和烧毁的速度的现象。正如《科技评论》的 arXiv 博客所解释的那样,它以美国宇航局科学家唐纳德·凯斯勒的名字命名,他在 20 世纪 70 年代描述了这个问题。他表示,太空垃圾相撞可能引发一连串碰撞,从而产生更多的太空垃圾,并使其运行在更加难以预测的轨道上。这种情况可能已经发生了,2009 年 1 月铱 33 号与宇宙 2251 卫星相撞,以及 2007 年中国摧毁风云 1C 卫星就是明证。这两起事件都造成了持续的问题。

梅森和他的同事表示,虽然还需要进行更多的研究,但激光系统可能是一种可行的、财政上合理的太空垃圾清除替代方案——除了光子之外,没有任何东西会被发射到太空,所以不会有其他东西添加到垃圾中。

[来自《科技评论》]

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