太空垃圾已經在地球外層形成了頗為“壯觀”的景象。隨著人類進軍太空的步伐不斷加快，外太空的垃圾也是與日俱增。人類不僅在地球上，而且也在太空生成越來越多的垃圾。如今已有成千噸航太廢物環繞地球飛行，它們是自上個世紀五十年代人類開始進軍宇宙以來各項航太任務和廢棄人造衛星所遺留下來的殘渣剩物。但現在，這些廢物已經成為未來航太事業發展的絆腳石。

太空垃圾簡單說，就是在人類探索宇宙的過程中，被有意無意地遺棄在宇宙空間的各種殘骸和廢物。據不完全統計，太空中現有直徑大於10釐米的碎片9千多個，大於1.2釐米的有數十萬個，而漆片和固體推進劑塵粒等微小顆粒可能數以百萬計。

太空垃圾的名目繁多：大的有已經“壽終正寢”，但仍在空間軌道兜圈子的衛星、空間站等航天器，被遺棄的運載火箭推進器殘骸；中等有意外爆炸形成的碎片，如1996年6月3日，美國一枚飛馬座火箭發生爆炸，共產生了約300000個危害性碎片；小的有一些零部件，如星箭分離用的爆炸螺栓、衛星包帶和彈簧等，還有宇航員“隨地亂扔”的垃圾，比如1965年，在美國首次太空行走過程中，宇航員愛德華失手丟掉了一隻手套（還好，一個月後，這只時速近28000公里，人類歷史上殺傷力最大的手套墜入大氣層燒毀）；更多的則是極其微小的空間微粒，如航天器脫落的油漆顆粒等。

空垃圾由於飛行速度極快（6-7公里/秒），它們都蘊藏著巨大的殺傷力，一塊10克重的太空垃圾撞上衛星，相當於兩輛小汽車以100公里的時速迎面相撞——衛星會在瞬間被打穿或擊毀！試想，如果撞上的是載人太空船……而且人類對太空垃圾的飛行軌道無法控制，只能粗略地預測。這些垃圾就像高速公路上那些無人駕駛，隨意亂開的汽車一樣，你不知道它什麼時候刹車，什麼時候變線。它們是宇宙交通事故最大的潛在“肇事者”，對於宇航員和飛行器來說都是巨大的威脅。

目前地球周圍的宇宙空間還算開闊，太空垃圾在太空中發生碰撞的概率很小，但一旦撞上，就是毀滅性的。更令航太專家頭疼的是“雪崩效應”——每一次撞擊並不能讓碎片互相湮滅，而是產生更多碎片，而每一個新的碎片又是一個新的碰撞危險源。如果有一天，等地球周圍被這些太空垃圾擠滿的時候，人類探索宇宙的道路該何去何從呢？

自上世紀50年代末以來，人類已經發射了4000多次航太運載火箭，其中只有一小部分火箭殘體墜毀地面，大部分都留在空間，成為太空垃圾並環繞地球疾速飛行。這類太空垃圾達數千噸之多，其中有1．3萬塊大於10釐米，3億多塊大於1釐米。由於這些太空垃圾的飛行速度極快，可達每秒16公里，在與其他物體發生碰撞時可釋放出極大的能量。據說，一塊藥片大小的太空垃圾，在發生撞擊時的破壞力相當於一顆手榴彈。

美國“發現”號太空梭在等待發射時，其地面控制中心發現一塊太空垃圾有撞擊國際空間站的危險；美國宇航局太空監視網路系統也曾經準確地捕捉到：美國31年前滯留在太空的火箭殘骸和5年前中國滯留在太空中的火箭殘骸當空相撞！類似的危險狀況國際空間站幾乎每年都要碰到一次，因為國際空間站的軌道周圍有很多太空垃圾。為數眾多的“不速之客”環繞在地球四周，像暗礁一樣威脅著航天器的安全，為掃除這些危險的障礙，科學家們想過很多辦法，但都不大理想。日前美國科學家提出的一種新設想或能為太空垃圾的清除提供一種新思路。

太空垃圾也被稱軌道碎片，是圍繞地球軌道運行的無用人造物體，它們小到人造衛星碎片或粉塵，大到整個火箭發動機。據不完全統計，太空中現有直徑大於10釐米的碎片9000多個，大於1.2釐米的數十萬個，體積更小更難以觀察的顆粒更是數以百萬計。可別覺得體積小就可以藐視它們的存在，據美國國家航空航天局(NASA)的專家稱，在近地軌道(2000公里高度以內)上，一個指甲蓋大小、相對速度為每秒15公里的碎片要是恰好與一顆正在運行的人造衛星相撞，其所造成的破壞程度幾乎與一枚手榴彈相當。

1978年，NASA的天文學家唐納德·凱斯勒還提出了這樣一種假設：當在近地軌道運轉的物體密度達到一定程度時，便會引發“雪崩效應”(也稱凱斯勒症候群)，即每一次撞擊並不能讓碎片互相湮滅，而是產生更多碎片，每一個新的碎片又是一個新的碰撞危險源。這意味著近地軌道將被各種危險的太空垃圾所“封鎖”，地球將變成一個永久的垃圾帶。對於人類的飛天夢想來說，這無異於世界末日。不久前，NASA的科學家還警告說太空垃圾的“臨界引爆點”正在來臨，並宣稱即使不再發射航天器，到2055年，由碰撞所產生的新碎片數量也將超過落回地球和燃燒掉的碎片總數。

近幾年來，在近地軌道上已經上演了多起航天器與太空垃圾擦肩而過的驚險場面。2009年2月10日，美國和俄羅斯的兩顆通信衛星在太空相撞所產生的太空垃圾更是在幾個月後險些擊中正在運行的國際空間站。NASA工程師克里昂·萊維特說：“如果我們不做點什麼，凱斯勒症候群一定會出現，這點毫無疑問。現在我們就必須開始動手清除它們，否則後果會越來越糟。”負責該項目的NASA科學家詹姆斯·梅森稱，由於地球引力的作用，面積較大的太空垃圾將承受更大的牽引力，因此最輕、最扁平的太空垃圾將首先墜入大氣層中。

2009年5月美國空軍已在跟蹤所有軌道上19000多件物體—大多數是太空垃圾的狀況。最髒的是距離地球525英里的軌道。距離地球490英里的軌道是俄羅斯和美國的衛星相撞的地方，也比較危險。詹森表示，雖然哈勃軌道比這些區域低100多英里，但對於完全安全的位置而言，這一距離仍然很近。因為垃圾會進入附近的軌道。太空垃圾的軌道越高，它在那裏呆的時間就越長，因為在那裏它受超薄大氣的牽引力較低。

詹森舉例說，一個在地面以上490英里的直徑4英寸的物體，可以在軌道上存在一個世紀以上。在哈勃軌道上，同樣是直徑4英寸的物體大約10年就會墜向地球，在國際空間站所處軌道，這樣大的天體幾個月就會脫軌而去。美國空軍太空司令部負責跟蹤直徑大於4英寸的太空碎片，一旦發現這些太空垃圾接近宇航員，司令部會警告宇航局和其他部門。去年，美國宇航局曾兩度移動國際空間站以避開周圍的太空垃圾。但那只是美國空軍能跟蹤到的太空垃圾。在十分之一英寸到4英寸之間的碎片也很危險，足以造成重大甚至是致命的損傷，但這些垃圾尚無法跟蹤。

相對來說這些太空垃圾並不會帶來太大的麻煩，而一旦這些較大的碎片分解成面積較小的碎片，移動它們將變得非常困難。正因為這樣，目前科學家們大都將重點放在追蹤較大碎片上，以預防發生碰撞而產生更多、更小的碎片。早在20世紀90年代，就有美國軍方的科學家提出過借助地面或太空鐳射武器將太空垃圾完全摧毀或使其蒸發的設想。但出於對成本和產生其他碎片的擔憂，這一措施並未真正實施。

此次新研究中，研究人員提出了一種更為巧妙和廉價的方法：通過在太空望遠鏡上安裝的一架中等功率鐳射機對可能發生碰撞的太空垃圾碎片進行照射。由於鐳射能在太空中減緩碎片移動速度，研究人員預計每天持續用雷射器照射太空垃圾一到兩個小時，就足以使其每天移動大約198米的距離。研究人員稱，一個5千瓦的雷射器一天就能對10個目標進行處理。雖然這種方案目前還無法將太空垃圾從近地軌道完全移除，但電腦類比結果顯示，這足以避免超過一半以上的太空垃圾相撞事件的發生。

而更為關鍵的是，在這種新型系統中使用的鐳射機在成本上較為低廉，相對於軍用鐳射武器或太空鐳射武器數百萬到數千萬美元的造價，這種雷射器每套價格只有80萬美元左右，並且它完全可以在地面上進行使用。太空安全專家布萊恩·維頓表示他對這項研究持有濃厚的興趣。他說，這種新設想成本低廉、操作方便，解決了目前所面臨的技術問題，能在很大程度上降低太空災難事件的發生。

這些太空垃圾都蘊藏著巨大的殺傷力。一塊10克重的太空垃圾撞上衛星，相當於兩輛小汽車以100公里的時速迎面相撞，這些垃圾就像高速公路上那些無人駕駛，隨意亂開的汽車一樣，你不知道它什麼時候刹車，什麼時候變線。它們是宇宙交通事故最大的潛在“肇事者”，對於宇航員和飛行器來說都是巨大的威脅。美國“發現”號太空梭宇航員計畫完成返航前最後一次太空作業，卻再次面臨太空垃圾挑戰。為防止與一塊碎片“親密接觸”，國際空間站與“發現”號不得不調整位置並減速行駛。

雖然太空無比浩瀚，這些太空垃圾之間的空間很大，撞擊的可能性微乎其微，但是這種慘劇的發生只是時間的問題。太空垃圾不僅給航太事業帶來巨大隱患，而且還污染了宇宙空間，給人類帶來巨大災難。悲哀的是，清除太空垃圾遠比清除地球上的垃圾困難得多。梅森稱，借助目前現有的反衛星技術和廉價的雷射器，對各航太大國而言，該系統的成本可謂“近乎於零”。如果採用適當的國際合作互利機制，太空垃圾的清理速度將超過其產生的速度，凱斯勒症候群或許就能得以扭轉。