凱斯勒癥候群

簡(jiǎn)介

　　“凱斯勒癥候群”由NASA顧問(wèn)唐納德·凱斯勒（DonaldKessler）于1978年所提出，勾勒了一幅讓人哭笑不得的未來(lái)場(chǎng)景——“近地軌道上的衛(wèi)星碎片多到了一定程度，就會(huì)經(jīng)常擊中出現(xiàn)在這一帶的衛(wèi)星等物體，而被擊中的勢(shì)必產(chǎn)生更多碎片，又為更多的沖撞增加了可能性……滾雪球一般增多的碎片最終將使得人類不得不放棄繼續(xù)發(fā)射衛(wèi)星到這個(gè)區(qū)域，而且，這種狀況的出現(xiàn)很可能不需要多久。”

歷史

　　“宇宙2251”發(fā)射于1993年6月，也是作為通訊之用，事故發(fā)生以后美方指責(zé)它處于非運(yùn)行狀態(tài)至少有10年之久，早應(yīng)處理掉了。

　　不過(guò)此舉沒(méi)有足夠說(shuō)服力保證他們推卸責(zé)任，比如有第三國(guó)專家站出來(lái)說(shuō)，這很可能是銥星公司疏于監(jiān)測(cè)造成的，他們本來(lái)完全可以通過(guò)改變運(yùn)行軌道避免發(fā)生碰撞。帶來(lái)的后果是憑空多出了一大堆太空垃圾，很可能對(duì)附近的國(guó)際空間站（ISS）及其工作人員造成威脅。

　　NASA軌道碎片專家尼古拉斯·約翰森證實(shí)，美國(guó)空間司令部（USSC）監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)到了許多來(lái)自雙方的碎片—初步雷達(dá)追蹤顯示有600塊左右，實(shí)際數(shù)目則只有更多。這種情況不免讓人憂心忡忡，人類離“凱斯勒癥候群”越來(lái)越近了。

假想危害

　　正常情況下，人類發(fā)射到地球軌道上的衛(wèi)星最終都會(huì)越降越低，最終在大氣層中燒毀。但是這需要時(shí)間。研究人員相信，此次撞擊中有大量碎片留在了兩顆衛(wèi)星的軌道附近，這些碎片進(jìn)入大氣層可能需要一萬(wàn)年。

　　自1957年前蘇聯(lián)發(fā)射首顆人造衛(wèi)星以來(lái)，現(xiàn)在太空中已經(jīng)有大約4000個(gè)火箭殘骸和衛(wèi)星，超過(guò)6000個(gè)被監(jiān)控的大型碎片，超過(guò)20萬(wàn)個(gè)大于1厘米但沒(méi)有被監(jiān)控的碎片。

　　假如每一個(gè)殘骸和碎片都能夠被確定軌道，那么在撞擊發(fā)生前相關(guān)機(jī)構(gòu)就能夠發(fā)布預(yù)警，以避免事件發(fā)生。但是，不管是人力還是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力都無(wú)法達(dá)到監(jiān)控每一個(gè)碎片的水平。更為重要的是，殘骸和碎片的軌道是處于變動(dòng)之中的，有時(shí)一次燃料的意外泄漏就會(huì)改變一個(gè)物體的軌道，太陽(yáng)和月球的引力也在改變它們的軌道。

　　美國(guó)五角大樓監(jiān)控了許多太空垃圾，但它也只能選擇監(jiān)控那些大型的、對(duì)國(guó)際空間站和航天飛機(jī)構(gòu)成威脅的物體。

解決方法

　　每天對(duì)這樣一個(gè)碎屑天體進(jìn)行持續(xù)1~2小時(shí)的激光照射，將足以使其每天移動(dòng)約650英尺(約198米)。盡管這可能還不足以將其直接推離軌道，但是初步模擬試驗(yàn)顯示這至少可以避免50%以上的碎屑撞擊事件。

　　事實(shí)上在此之前，美國(guó)宇航局的科學(xué)家們就曾提出過(guò)用激光器對(duì)付太空垃圾的想法。但當(dāng)時(shí)的想法是使用軍用級(jí)別的高功率激光器對(duì)碎屑進(jìn)行直接摧毀，或部分加熱碎屑表面，使其部分蒸發(fā)，形成一股反推力，從而使其改變軌道。但該科學(xué)小組表示，這一想法存在嚴(yán)重的缺陷：首先這種想法所需的超大功率激光器極其昂貴，費(fèi)用是無(wú)法承受的，另外，這樣做幾乎肯定會(huì)引起其他航天強(qiáng)國(guó)的猜疑，他們會(huì)想：美國(guó)人究竟在干什么？他們的激光器瞄準(zhǔn)的真的只是太空垃圾嗎？

　　而新想法中將要用到的激光器和工廠中用來(lái)焊接和切割汽車鋼板的激光器沒(méi)有什么兩樣。每臺(tái)這樣的激光器都可以在市場(chǎng)上買到，價(jià)格大約是80萬(wàn)美元。剩下的望遠(yuǎn)鏡引導(dǎo)系統(tǒng)的價(jià)格在數(shù)百萬(wàn)到數(shù)千萬(wàn)美元之間，這取決于你準(zhǔn)備新建一臺(tái)專門(mén)的望遠(yuǎn)鏡還是利用手邊現(xiàn)成的設(shè)備，比如空軍設(shè)在夏威夷毛伊島的光學(xué)觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡設(shè)備，或設(shè)在澳大利亞斯特姆洛山(Mt.Stromlo)的觀測(cè)臺(tái)。

　　這樣做避免了復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，并且節(jié)約了大量開(kāi)支，還可以大大降低其他國(guó)家對(duì)于此舉的猜疑和顧慮。這不是長(zhǎng)久的解決方法。這種做法只能給我們爭(zhēng)取一定的時(shí)間，但這不能用來(lái)代替最終清理這些垃圾，以及最終停止產(chǎn)生新垃圾的措施。

　　而作為“凱斯勒癥候群”之父，凱斯勒本人對(duì)此也深表贊同。他同時(shí)還指出，光靠激光的光壓可能并不足以推動(dòng)較大的太空垃圾。唯一的解決方法是防止地球軌道上再次發(fā)生大型物體的相撞事件。