新卫星的“等离子制动器”利用地球大气层避免成为太空垃圾

历时八年，经过 600 多名跨学科本科生的共同努力，爱沙尼亚的第二颗卫星终于有望于本周晚些时候发射。借助欧洲航天局的 Vega VV23 火箭之一，这颗重量仅为 8.5 磅的小型 ESTCube-2 将进入轨道，测试一种巧妙的方法，利用一种新颖的“等离子制动器”可能有助于清除天空中日益令人担忧的太空垃圾问题。

电动帆 (E-sail) 技术由芬兰气象研究所物理学家 Pekka Janhunen 设计，利用了地球电离层（大气层带电的外层）的物理原理。进入轨道后，爱沙尼亚的 ESTCube-2 将部署一条近 165 英尺长的系绳，系绳由细如发丝的铝线组成，一旦通过太阳能充电，就会排斥电离层内几乎静止的等离子体。

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“从历史上看，系绳很容易因微陨石或其他危险在太空中断裂，”Janhunen 在 10 月 3 日的任务发射前发表声明中解释道。“因此，ESTCube-2 的网状微系绳设计通过两条平行和两条之字形粘合线增加了冗余度。”

如果成功，阻力将使这颗微型立方体卫星的速度减慢到足以将其轨道衰减时间缩短至两年寿命。不仅如此，它还无需任何物理推进剂源，从而为现有的卫星退役方案提供了一种轻便、低成本的替代方案。

普渡大学航空航天学副教授卡罗琳·弗鲁通过电子邮件告诉PopSci ：“等离子断裂是否能按计划进行，以及系绳本身是否足够坚固，这令人兴奋。”“失效或退役的卫星在太空中停留的时间越长，它撞上其他物体的风险就越高，从而导致碎片化并产生更多的碎片物体。”

Frueh 表示，尽管过去曾尝试使用阻力帆来帮助低地球轨道 (LEO) 卫星的报废机动，但“与传统的大型太阳帆相比，等离子制动技术可能更加坚固，并且在报废时更容易部署。”

太空旅行仅进行了七十年，垃圾就已成为私人和政府资助的太空任务面临的一大问题。目前，有数百万个微小的垃圾碎片以每小时 17,500 英里的速度绕地球运行，每个碎片都可能终结任务。这些碎片还可能对途中不幸的宇航员造成致命伤害。

尽管国际社会正努力减少太空垃圾数量，但即使是规划此类行动的过程也可能很困难。例如，今年早些时候，欧空局的太空垃圾清理试点项目变得更加复杂，因为据报道其轨道垃圾目标意外与其他碎片相撞。10 月 2 日，联邦通信委员会开出了有史以来第一张轨道垃圾罚款单，原因是卫星电视提供商 Dish Network 去年未能正确脱离已退役的直播 EchoStar-7 卫星的轨道。

执法局局长 Loyaan A. Egal 当时表示：“随着卫星运营变得越来越普遍以及太空经济的加速发展，我们必须确保运营商履行承诺。”

爱沙尼亚的第二颗卫星计划于 10 月 7 日从法属圭亚那的欧空局航天港发射。