您是否想过，我们每天使用的手机信号、车载导航和天气预报，其实都依赖着太空中运行的人造卫星？然而，这片看似遥远的空间，如今却越来越拥挤，甚至潜藏着影响环境和技术的隐患。

随着越来越多卫星结束使命，它们并没有消失，而是成为环绕地球的太空垃圾。这些碎片不仅可能撞击正常工作的卫星，影响地面服务，还会在重返大气层时释放化学物质，对臭氧层造成损害。这并非夸大其词，而是科学家们正在密切关注并寻求解决方案的现实问题。

1

1957年，苏联发射了人类第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”，从此拉开了人类探索太空的序幕。自那以后，我们从未停止向太空进发，将无数的探测器、卫星、空间站送入地球轨道。截至目前，已有超过2万件航天器进入太空，总重量高达5万吨。

欧洲航天局的数据更惊人，除了这些仍在工作的设备，还有1万吨的碎片在轨道上漫无目的地漂浮。

更令人担忧的是，这个数字还在以惊人的速度增长。据联合国外层空间事务厅统计，2024年，全球共发射了近2900件航天器，这个数字是十年前的十倍还多！

其中，美国SpaceX公司的“星链”计划尤其引人注目，他们自2018年以来已发射了近8000颗卫星，并获批未来将发射4万颗。亚马逊也不甘落后，于2024年4月28日发射了首批27颗“柯伊伯”卫星。再加上英国、加拿大、中国等国的积极部署，未来地球轨道上的卫星数量将呈现爆发式增长。

预计到2025年夏季，地球轨道上将有多达14000多颗卫星，无论是正在运行的还是已经报废的，都将在那里绕圈，争夺宝贵的轨道资源。这无疑让原本广袤的太空变得越来越狭窄，如同城市高峰期的车流，正在一步步逼近“堵死”的边缘。

2

你可能会问，这些卫星报废了会怎样？答案是，它们会变成可怕的“太空垃圾”。火箭残骸、废弃的卫星零件，小到一颗螺丝钉，大到一整颗报废的卫星，都在以每秒7公里的惊人速度在轨道上飞行。

这个速度是子弹的几十倍，即使是一厘米大小的碎片，也足以在国际空间站的机械臂上撞出一个大洞。

挪威科技大学的博士生兰维格·费尔格斯塔德，今年30岁，她的研究方向是如何为航天器设计防护结构，以应对太空碎片威胁。她计划在2025年秋季进行博士答辩。

她的导师、前NASA宇航员凯文·福特指出，太空碎片已成为当前航天任务中的主要担忧之一。国际空间站每年至少需要调整一次轨道，以避开这些碎片。如果载人舱被碎片击穿，舱内压力会迅速下降，对宇航员造成致命危险。

更值得关注的是碎片碰撞可能引发的连锁反应。

欧洲航天局的预测表明，即使现在停止所有发射，未来两百年内太空碰撞事件仍会继续增加。每次碰撞产生的新碎片会进一步威胁其他卫星，最终可能导致整条轨道无法正常使用。费尔格斯塔德提醒，如果情况继续恶化，我们依赖的卫星服务可能面临全面中断。

3

除了显而易见的碰撞风险，那些在轨道上“寿终正寝”的卫星，还可能带来更隐蔽、更长远的威胁那就是对地球臭氧层的破坏。

大部分卫星的重量在250公斤左右，它们报废后会坠入大气层，在与大气摩擦的过程中燃烧殆尽。然而，燃烧并非没有代价。每一颗卫星在坠落过程中，会释放出大约30公斤的铝粉尘。

美国研究人员估算，当未来这些巨型卫星星座全部退役时，每年将有高达360吨的氧化铝被注入大气层，这比自然存在的氧化铝量高出6倍之多。

这些铝粉尘并非一烧了之，它们会缓慢地飘向臭氧层，可能需要30年才能抵达。然而，一旦抵达，它们就会开始“兴风作浪”。氧化铝可以作为催化剂，促进臭氧分子和氯气发生反应，破坏臭氧层，而自身却不会损耗，可以反复进行破坏。

臭氧层是我们地球的“防晒霜”，它能够有效阻挡来自太阳的有害紫外线。如果臭氧层变薄，紫外线辐射将大量增加，这将导致人类皮肤癌、白内障等疾病的发病率上升，甚至会严重影响地球生态系统。

要知道，仅仅是2025年1月，就有120颗星链卫星坠入大气层。哈佛大学的追踪员表示，每天都有4到5颗废弃的星链卫星在太空中燃烧，这些燃烧释放出的粉尘，正在悄无声息地积累，成为威胁地球生命的沉默杀手。

4

面对日益严峻的太空危机，科学家们并没有坐以待毙。费尔格斯塔德的研究就是其中之一。她正在钻研如何制造轻量化且坚固的防撞盾牌，毕竟将物品送入太空是按克收费的。

她设计的盾牌厚度在10到15厘米之间，像一个夹着空气垫的“千层饼”，外层是铝，内部则叠加了凯夫拉、碳纤维等多种材料。当碎片撞击时，空气腔可以吸收冲击力，如果碎片速度超过每秒7公里，碎片和盾牌会一同熔化成液滴，后续的材料层再将能量分散开来。

为了验证效果，费尔格斯塔德在美国和意大利的实验室进行了严苛的测试。她使用气动枪将“模拟碎片”加速到每秒7公里，并用百万帧的高速摄像机记录下整个过程，实验结果与电脑模型完美契合，这为未来的航天器防护提供了重要的参考。

除了主动防御，废弃卫星的处理方式也在不断升级。对于低轨道卫星，科学家们会通过主动减速，让它们尽快坠入大气层烧毁。

目前，对于高轨道上退役的卫星，通常的做法是将其推至更高的“坟场轨道”，使其远离正常运行的航天器，避免相互干扰。而对于国际空间站这类大型航天器报废的部件，则会通过受控再入的方式，让其坠落在南太平洋的“尼莫点”。

该地点距离最近陆地约2600公里，海底深度达3000米，是地球上最偏远的区域之一，因此被称为“航天器公墓”。

如今，国际社会已普遍认同，在发射卫星前必须提前规划其寿命结束后的处理方案。欧洲航天局更进一步提出了“零碎片”倡议，旨在从设计和任务阶段就采取措施，最大限度减少新太空垃圾的产生。

5

尽管已有这些措施，但太空垃圾问题依然存在。费尔格斯塔德表示，她的研究虽不引人注目，却在逐步完善航天防护技术。然而，防护技术的进步能否跟上卫星发射的速度，仍是一个问题。

仅2024年，就有近3000个航天器进入太空，而星链、柯伊伯等大型卫星网络还在持续部署。

如果这些退役卫星得不到妥善处理，它们可能从便利的工具，转变成阻碍太空探索的障碍。我们头顶的星空，既承载着人类的探索梦想，也承受着快速发展带来的压力。

解决太空可持续发展的问题，需要全人类长期共同努力。当我们再次仰望星空时，除了向往，更应意识到肩上的责任：如何在利用科技的同时，守护好地球和宇宙这片共同的空间，是我们必须面对的问题。