人类有一个走到哪里就乱扔垃圾的习惯。无论是当地公园、音乐节还是珠穆朗玛峰，我们都不擅长清理自己的烂摊子。太空也不例外。
太空很大。事实上，它是无限的。但近地轨道 (LEO)，尤其是地球探测和通信卫星使用的最受欢迎的轨道通道，却并非如此。我们每年向太空发射越来越多的物体，但在很多情况下，我们完成任务后却不进行清理。因此，我们周围的空间开始被填满。
即使是微小的物体，在轨道速度下也会造成严重损害。（图片来源：ESA）
ESA
混乱的太空
即使在 1957 年斯普特尼克号发射时，它也并非独孤。这个闪亮的球体伴随着它的核心级和有效载荷整流罩，两者都在地球附近的轨道上翻滚。我们发射的许多硬件也类似地结伴而行，这意味着每次发射都可能产生多块轨道碎片。当然，这些“碎片”大部分是由辛勤工作的卫星组成，它们正在执行有价值的任务。但大部分是废弃的，要么是已经超过了其使用寿命，要么是真正的垃圾，比如用过的火箭级。而这里的“漂浮”是一个相对的术语：一些轨道上的物体正在以每小时 17,000 英里的速度移动。
随着人类技术需求的增长，我们也越来越依赖越来越多的卫星。新提议的由数十颗甚至数千颗卫星组成的“星座”可能会大大增加我们周围轨道上人造伴侣的数量——通信网络或多或少地需要它们才能提供全球覆盖。成熟的铱星卫星电话网络使用 66 颗卫星（如果出现问题，还有几颗备用卫星——下面将详细介绍）。SpaceX 最近获得了 FCC 批准，将为其计划中的天基互联网发射大约 12,000 颗卫星。
新一代卫星中的许多可能是微小的，但数量众多。立方卫星是一种微型卫星，因其发射和开发成本低廉，被大力宣传为即使是小型研究团体或公司也能获得空间科学的途径。但正是这种易用性意味着它们每年以更大的数量涌入天空。
太空越混乱，发生碰撞的风险就越大。这不是假设。事实上，我们所知的太空中大部分碎片都来自过去仅有的两次碰撞。第一次发生在 2007 年，是中国为了测试其摧毁太空中物体的能力，故意“摧毁”了一颗气象卫星。问题是，虽然他们非常成功地摧毁了这颗卫星（顺便说一句，这颗卫星也归中国所有），但他们所做的同时是将它从一个轨道物体变成了几千个，其中许多今天仍在我们周围盘旋。这些漂浮的碎片比一颗废弃的气象卫星更难追踪。仅此一点就激怒了其他航天机构，更不用说太空军事化这一棘手问题了。
第二次值得注意的事件发生在 2009 年，当时一颗活跃的铱星卫星撞上了一颗报废的俄罗斯通信卫星。由此产生的事故造成了一个碎片云，与两年前中国卫星被故意摧毁时产生的碎片云相似，但更令人恐惧。毕竟，你至少可以尝试告诉中国政府停止这样做，但一旦卫星已经发射升空，你就无法阻止牛顿的运动定律。
轨道躲避球
所以，回顾一下：有正在工作的航天器、废弃的卫星、过去发射和维修任务的废弃残余物，以及数千块几乎无法追踪的前卫星碎片，它们以足够高的速度绕地球旋转，即使是一粒沙子也能成为致命武器。还有数百万块小于高尔夫球大小的碎片，我们无法追踪它们，但它们仍然可以击穿许多精密设备。有些会在大气层中燃烧殆尽，但大多数将在可预见的未来继续存在。
那么，我们正在对所有这些危险的轨道碎片做些什么呢？
首先，我们正在监测情况。NASA 和其他机构正在尽最大努力跟踪这些轨道碎片的位置，精确到他们能追踪到的最小碎片。但这并非精确的科学，较小的物体或随意翻滚的物体只能进行近似追踪。近地轨道上的物体每天都会彼此相距几公里。当它们处于更紧密的轨道上时，卫星操作员通常可以调整它们的航向，但这依赖于至少其中一个物体仍处于人类控制之下。如果两个物体都燃料耗尽或无法操纵，操作员就无能为力了。
对于国际空间站的宇航员来说，如果预计会发生碰撞或近距离碰撞，他们会按照协议躲进联盟号飞船，就像他们处理任何危险情况一样。（最近在该飞船中发现的一个洞——可能来自轨道碰撞——也揭示了即使是这种策略也有其危险性。）
RemoveDEBRIS 是一颗旨在测试各种清理轨道碎片方法的卫星。（图片来源：NASA）
美国宇航局
清理我们的行为
航天机构和私营公司面临着越来越大的压力，要求它们清理自己的烂摊子。这意味着要确保它们的卫星和伴随的太空垃圾脱离轨道，要么让它们降低轨道在地球大气层中烧毁，要么飞向更高、更不拥挤的轨道。但是，没有太空警察来强制人们遵守规则，这意味着这些政策的执行没有保障。
如何清理太空
萨里大学的一组研究人员没有阻止新碎片的产生，而是试图处理已经存在的垃圾。去年九月，他们测试了一颗名为RemoveDEBRIS的卫星。这艘小型飞船在轨道上撒下一张网，抓起一块测试垃圾，并将其设置为新的航线，使其在地球大气层中作为无害残骸燃烧殆尽。（大多数计划都以碎片在地球大气层中燃烧殆尽告终。虽然这听起来很危险，但任何碎片穿透地球表面造成损害的几率都极低。）它还将测试用鱼叉捕获物体，并使用摄像机导航和报告附近的碎片。
为了避免被称为伪君子，RemoveDEBRIS 在其生命周期结束时将展开一个帆，将其拖入地球大气层并燃烧殆尽。
日本东北大学的科学家们正在研究一种不同的解决方案。这个方案涉及离子束牧羊，一种尚未在现实生活中测试过的反牵引光束概念，但以现有技术是可行的。这个想法将让卫星将轨道碎片推入地球大气层，这比用网捕捞垃圾更可持续。
无论解决方案是什么，人类都应该尽快弄清楚，因为我们似乎不太可能在短期内停止向太空发射硬件。
