日本国家航空航天局开发出创新解决方案,解决地球的太空垃圾问题
人们通常认为大部分太空都空无一物。宇宙里可能点缀着各种行星、恒星和卫星,但是这些星球之间真地只是真空吗?
实际情况是,太空根本不是我们想像的那样空无一物。 事实上,太空里遍布碎片残骸。美国国家航空航天局(NASA)称, 单是地球轨道上,就有超过50万块残骸,或被称为“太空垃圾”。这些垃圾碎块可能是人造,也可能自然生成,运行时速最高达到2.8万千米,有可能给在轨运行的航天器带来致命一击。
美国国家航空航天局尤其关注这些残骸可能给国际空间站以及“其他载人航天器”带来的影响。“国家航空航天局严肃地对待太空残骸撞击带来的威胁,”美国国家航空航天局轨道残骸科学家Nicholas Johnson说道。“太空任务面临的最大危险来自于不可跟踪的残骸。”
该局拥有许多避碰办法。对于超过一定体积的太空残骸,该局与美国国防部保留有“高度准确的卫星名录”。另外,卫星和航天器还内建有紧急避碰动作,以“确保船员安全”。尽管如此,关于太空残骸,还有哪些工作可以做?
航空航天网制造商
日本国家航空航天局(JAXA)可能有了答案,该局与一个不大可能的“盟友”开发了该解决方案,这个合作伙伴就是日东制网株式会社——一家渔具制造商。该公司在日本制造渔网的历史已经有100多年,该公司与日本国家航运航天局合作制造 一种被称为“电动学系带”的产品。该系带由强力钢网制成,这正是日东制网的长项。
该系带不同于渔网,长且窄,不像传统渔网那样容积很大——尽管如此,该系带与传统渔网的确有一些共通品质。该系带的钢网像渔网一样编织在一起,与日东制网的编网办法相同。 另外,该系带在许多方面也像渔网一样,通过拖拉操作,将各种垃圾收集在一起。日本国家航空航天局之所以想要采用网状构造而不是单根钢缆,是因为钢网不容易短裂,该局希望利用日东制网的专业能力,生产无结的网状构造。
太空垃圾经过收集后,将被“推送”进入地球的大气层,并在大气层中燃烧和销毁。尽管如此,该网状构造与渔网有一个 明显的区别, 就是太空残骸的收集方式——该系带是通过利用“地球电磁力”,让在轨道上运行的太空垃圾减速。
太空垃圾经过收集后,将被“推送”进入地球的大气层,并在大气层中燃烧和销毁。
航天器将会把该网状构造拖在后面,并且航天器上还将安装“船载电子发射器”,该发射器发射的电子被非绝缘的系带收集。 这些电子给钢网充电,使得钢网形成一个强力电磁场——从而减缓太空垃圾的运行速度。这将推动太空垃圾逐渐进入较低轨道,并且通过这种方式进入地球大气层无害烧毁。
即使该产品推入使用,也还有许多工作要做。“目前该系带的长度是700米,但是最后需要达到5000至10000米,才能让目标太空垃圾减速,” 日东制网的工程师Katsuya Suzuki说道。“如果我们这次试验成功,下一步将是测试将系带的一端系到目标物体上。”
该钢网已经进行了两次测试:一次是2014年任务,还有一次是在2016年,当时是将钢网与货运飞船一同发送到国际空间站。日本国家航运航天局希望在2025年之前制成一个完全可运行的模型。所以,当您下次看到流星时,您可能实际看到的是正在被安全销毁的太空垃圾。