在環繞地球的軌道上，可不止有人造衛星、太空船、國際空間站，還有75萬餘件大小不一的太空垃圾（DW）

                    **地球外竟有75萬件太空垃圾！**

          *科學家研擬解決辦法，軌道清理衛星預計2023年升空*

在環繞地球的軌道上，可不只有人造衛星、太空船、國際太空站，還有75萬餘件大小不一的太空垃圾，它們對正常運行的飛行器構成了巨大的風險。1月22日到24日，歐洲太空總署的專家們在德國達姆施塔特的測控中心召開會議，商量對策。 

太空垃圾會破壞衛星、飛船等飛行器。根據歐洲太空總署（ESA）的數據，目前，近地軌道上共運行有1500多枚人造衛星。而且，隨著衛星制造成本的不斷降低，今後還會有越來越多的人造衛星升空，一同增長的還有相撞的風險。 

退役的人造衛星，如果沒能墜入大氣層燒毀，就會成為長期環繞地球飛行的太空垃圾。如果兩枚飛行器不幸發生了碰撞，則還會產生大量的碎片，也就是更多的垃圾。除此之外，太空垃圾的來源還包括運載火箭的殘骸、太空人進行艙外作業時不慎丟失的工具等。專家估計，目前，地球軌道上直徑超過1公分的太空垃圾數量已經超過75萬件。 

即便是極其微小的太空垃圾，也會因為巨大的相對速度造成嚴重的破壞。它們會向子彈一樣擊穿衛星、太空站等昂貴的飛行器，造成嚴重的經濟損失，甚至危及太空人的人身安全。 

惡性循環 

2009年，美國的通信衛星「銥星33號」與退役的俄羅斯軍事衛星「宇宙2251號」在近地軌道上相撞，產生了大量的碎片。這些碎片之間還繼續相互撞擊，由此產生了更多、更細小的碎片，形成級聯效應。

航天專家將這種惡性循環稱為「凱斯勒現象」（Kessler Syndrome）：太空垃圾相互碰撞，不斷產生更多的垃圾，最終會導致環繞地球的軌道被大量的太空垃圾所占據，人類將因此無法繼續安全地發射新的飛行器。 

並非所有的太空垃圾都能在地球軌道上飛行成百上千年。近地軌道上的太空垃圾，會因為大氣層外圈的微弱阻力，逐漸降低速度、高度，最終墜入大氣層。通常，它們都會在這一過程中完全燒毀，就像流星一樣。歐空局的專家估計，每年能夠抵達地面的太空碎片只有40枚左右，因此這一危害相對而言十分微小。 

如何回收？

而對於依舊飛行在軌道上的垃圾，科學家則仍然在尋找對策。目前，航天大國都已經意識到絕對不能再任由太空垃圾增長下去。畢竟，大型衛星、太空船、太空望遠鏡都是動輒上億的金貴貨。但是，另一方面，這些航天大國卻也不太願意斥巨資真正展開太空垃圾回收工作。 

當然，初步的計劃以及構想還是有的。一些學者提出，可以通過機器人、繩網、電磁線纜、雷射等手段對付太空垃圾。歐空局就計劃研發一種軌道清理衛星，攜帶繩網、機械臂等裝置，將捕獲的退役衛星一同帶回大氣層燒毀。這種名為「歐洲離軌器」（e.Deorbit）的衛星，最早有望在2023年升空。 

另一種方案的難度則要大得多：從地面或者太空向這些垃圾發射一束雷射，利用產生的光壓來迫使其改變飛行軌道，最終讓其墜入大氣層燒毀。

目前，美國、俄羅斯等國的太空監視系統已經在實施監控大於10公分的太空垃圾。如果國際太空站等高價值飛行器面臨相撞風險，可以實施緊急變軌，避開垃圾。不過，大於10公分的太空垃圾只有不到3萬枚，僅占總數的很小一部分。對於10公分以下的太空垃圾，現有監視系統依然力不從心。(德國之聲)

       **太空垃圾：俄羅斯，美國，中國和印度誰更該對此負責？**

  *賈卡爾*(Pratik Jakhar) BBC事實核查記者 2019年 12月 23日 

一位巴基斯坦高級官員指責印度的太空計劃產生的太空碎片成為太空污染的主要來源。巴基斯坦科技部長法瓦德·喬杜里（Fawad Chaudhry）敦促國際社會關注印度「不負責任的」太空任務。但是太空技術強國俄羅斯，美國和中國也許更應該為太空垃圾負責。 

太空碎片是成千上萬來自舊火箭的零件碎片或散落在太空的主要繞地球軌道運行的衛星。 

喬杜里發表上述評論前，美國國家航空航天局（NASA）發現印度9月墜落在月球的航天飛行器碎片。 

但數據是否支持這些指控？印度現在是主要的太空污染源嗎？ 

有多少太空垃圾？

據NASA的軌道碎片計劃辦公室（ODPO）稱，現有23,000多件大於10厘米（4英寸）的碎片，美國太空監視網絡追蹤了其中的大部分碎片。 

這些碎片中的大部分與2000多個人造衛星和國際空間站一起，在距地球表面約1250英里的範圍內活動。 

印度宣佈了未來太空計劃。

碎片間發生碰撞的概率很大，並且許多的現有碎片是由這種碰撞產生的。 

2007年中國進行過反衛星武器的試驗，在865公里高空摧毀了一顆廢棄的氣象衛星，估計產生3,000枚碎片。 

據ODPO稱，2009年美國和俄羅斯通信衛星的意外相撞也大大增加了軌道上大塊碎片的數量。 

印度有多少責任？ 

根據ODPO的數據，印度產生的太空垃圾仍然比三大污染國俄羅斯，美國和中國少。 

然而印度製造的太空碎片數量正在上升：從2018年的117件增加到2019年的163件。 

今年3月印度成為第四個進行反衛星導彈試驗的國家。 

它在近地空間300公里 (約186 英里) 高度的低地球軌道上進行了試驗，印度稱這樣不會將碎片留在地球軌道。 

但美國譴責這項測試，NASA表示，印度的這次發射測試三個多月後已追蹤到大約50個碎片。 

美國世界安全基金會（Secure World Foundation）太空法學顧問克里斯托弗·德·約翰遜（Christopher D Johnson）對BBC表示：「十年前中國的行為更糟，還是印度近期製造的碎片對所有人造成的影響更壞，這都不是問題所在。」 

「我們應該從過去吸取教訓並明白， 製造太空垃圾是不可接受的，因為這會威脅到我們利用外太空的能力。」 

有什麼應對太空垃圾的措施？ 地球軌道變得越來越擁擠：有數千顆正在運行的衛星，還有很多計劃凖備發射的，這會提高相撞的機率。 

但目前還沒有針對反衛星試驗的法規。 

多個國家和一些私人公司正在測試比如發射捕捉太空垃圾的「魚叉」捕捉器、磁鐵和大網等移走太空垃圾的辦法。 

歐洲航天局將在2025年發起首次清除地球軌道碎片垃圾的太空任務。 

但NASA表示清理太空垃圾仍是「技術和經濟上的挑戰」。

2019年3月印度成為第四個進行反衛星導彈試驗的國家

太空垃圾知多少 垃圾漫天飛？那是個什麼樣的恐怖場景！

沒錯，我們地球的外邊就是個垃圾漫天飛舞的垃圾場。太空垃圾當然不是普通的生活垃圾，它們都是曾經風光一時的太空高科技遺留下來的拋棄物。它們也不是漫天亂飛，而是「乖乖」地沿各自的軌道在天上運行。

麻煩的是：它們數量千千萬萬，並且越來越多；它們飛速極快，碰著就遭殃；它們不聽使喚，你拿它們沒轍。 

哪來的？既然是垃圾，一概是人為造成的。來源林林總總，有壽終的人造衛星、有把衛星送入軌道時剩下的末節火箭，後者還往往自行爆裂成碎塊，還有太空軍事試驗產生的爆裂物、各種包裝或屏罩材料，甚至還有太空人執行任務時不慎掉了的工具、照相機。 

人造衛星「壽終」是啥意思？運行在軌道上的人造衛星，死活之差幾稀焉——只在於它理不理你而已。它不理你的原因可多了：電池、陀螺儀、電腦、天線、通訊連接、太陽能板、主儀器等，在太空那嚴酷的環境裡，壞掉、失靈只是遲早的問題——遲則十年、八年，早則三年、五年。人造衛星死後哪裡去了？哪也不去，它仍在原來的軌道上繼續繞地球飛行，可是已列名為垃圾了。 

打從美國第一個入軌的人造衛星探險者一號變身為榜上有名的太空垃圾一號，半個多世紀以來，相對於眼前約1000顆「活著」的人造衛星，人造的太空垃圾有多少？超過10公分的垃圾算大塊頭級，多年來美國空軍的北美空防司令部（NORAD）用光學或雷達方法偵測並追蹤這些遨遊太空的物體（還包括可能闖入地球附近的小遊星及彗星）；被他們收錄進黑名單的大塊頭，目前據說多達兩萬個。小於1公分的則屬小塊，碎屑、殘漆片等，多不勝數又無從確知，大概幾千萬粒吧；不大不小的也應有幾百萬件。太空垃圾的總重量倒是不難由記錄來估計：所有壽終的人造衛星及末節火箭等進入軌道的物件重量加總，扣除已掉回地球的總量，估計目前有5000多公噸，約相當於台北市民三天的垃圾量。 

它們都在哪？相較於地球半徑的6371公里，人造衛星軌道按照離地面的高度可分為三群。絕大多數是低軌道（LEO）衛星，高度通常不超過1000公里，繞地週期約一小時半；但為了脫離大氣層，高度也不能低於三、四百公里。另一群運行在赤道上空、軌道半徑4萬2164公里的地球同步軌道（GEO）衛星，24小時繞地球一週，在通訊、氣象監測等實際用途上非常有用。高度介於兩者之間的中軌道（MEO）衛星比較少，全球定位系統的衛星陣列（30顆）是最有名的例子。那麼，太空垃圾當然也就遵循著這樣的分佈。

                               **太空垃圾日益嚴重**

太空垃圾（space debris或space junk），是指在繞地球軌道上運行，但不具備任何用途的各種人造物體。這些物體小到固態火箭的燃燒殘渣，大到在發射後被遺棄的多級火箭。它們有撞擊其它太空飛行器的風險，某些太空垃圾在返回大氣層時也會對地面安全造成威脅。 

由於太空垃圾以軌道速度運行，若與它們相撞可能會嚴重損壞尚在運作的太空飛行器，甚至威脅到太空人在艙外活動時的生命安全。隨著太空探索的推進，太空垃圾的數量逐年遞增，所帶來的問題日益嚴重，受到關注。

概要

太空垃圾包括因壽命已盡而報廢、或因事故和故障而失控的人造衛星、發射各類太空飛行器時使用過的火箭本身及其一部分零件、多級火箭分離時產生的碎片、大塊碎片相互碰撞後產生的小碎片、甚至還有太空人遺失的手套和工具等物品。它們與天然岩石、礦物質和金屬等構成的宇宙塵埃、流星體等是不同的概念。 

歷史

自蘇聯發射人類第一顆人造衛星斯普特尼克1號以來，全世界各國一共執行了超過4000次以上的發射任務，產生了大量的太空垃圾。雖然其中的大部分都通過落入大氣層燃燒殆盡，但是現在還有超過4500噸的太空垃圾殘留在軌道上。美國於1958年發射的尖兵1號（Vanguard 1）人造衛星報廢后至今仍在其軌道上運行，是軌道上現存歷史最長的太空垃圾。

產生原因-人為散布

美國在20世紀60年代曾經執行過西福特計劃，將4億3000萬根銅制偶極天線（全長1.78厘米，直徑25.4微米（1961年）/17.8微米（1963年）的針狀物）散布在軌道上形成雲狀環，從而反射無線電信號以便海外的美軍能更好地與本國聯繫。本計劃散布的針狀物分布於高度在3500公里到3800公里之間，軌道傾角在96度到87度之間的軌道範圍，最終成為了太空垃圾。根據當時美國聯合國大使阿德萊·史蒂文森的說法，在太陽輻射壓力的作用下，這些針將會在短短3年內離開軌道。但事實上直到現在仍有相當數目的針殘留在軌道上，偶然才會返回大氣層。 

已報廢衛星與用後的火箭

大部分第一節都會自然落入大氣燒毀，而後面級若能達到入軌高度，一般則會進行反推來回收（早期版本的火箭可能不會擁有此功能），不過少部分情況下，會因為引擎突然爆炸或是零組件遺落、燃料估算錯誤而導致最終可能無法進行所謂可操作墜毀的過程。另外，雖然很多衛星達使用壽命後都會透過變軌來碰撞大氣自毀，但除了高軌道衛星動能龐大、難以墜毀之外，有時候老舊衛星操作也會遇到不可預期的問題而失控。而這是目前大型垃圾的主要來源，如「高層大氣研究衛星」（UARS）、尖兵1號人造衛星。

遺失的器材

在Edward Tufte所著的書籍《Envisioning Information》中提及到現存的太空垃圾當中也包括一隻太空人愛德華·懷特在進行艙外活動時遺失的手套；麥可·科林斯在雙子星座10號任務期間遺失的攝影機及和平號太空站運作15年間棄掉的垃圾袋、一個扳手和一支牙刷。參與STS-116的蘇尼特·威廉斯在一次艙外活動期間也丟失了一個攝影機。STS120的工作人員在維修國際太空站上一塊太陽能電池板時遺失一對鉗，在STS-126中一名太空人進行艙外活動時丟失了一個與公文包大小相約的工具包。

反衛星武器

美國與前蘇聯在60至70年代所進行的一系列反衞星武器試驗為太空垃圾的主要來源之一。在理解到太空垃圾的問題與及其嚴重性後，大部份反衞星武器計劃及其試驗皆被終止。當時美國唯一一個能夠運作的反衞星武器「437號計劃」亦於1975年正式關閉。

美國在80年代重新啟動反衞星武器計劃，與渥特（Vought）公司簽約研發出ASM-135反衞星飛彈，並在1985年進行實驗擊毀了一個環繞地球525公里重2200磅的衞星，製造了上千顆大於1厘米的太空垃圾。所幸由於實驗在較為低的軌道上進行，大部份的碎片被重力牽引並在大氣層內燃燒殆盡。 

中國在2007年進行的反衛星試驗估計共造成了2300件以上（2007年12月13日的數據顯示）的可被追蹤的(尺寸大於高爾夫球)、35000多片大於1厘米的和100多萬個大於1毫米的太空垃圾。由於在目標衛星的軌道高度大氣阻力非常小，這些太空垃圾將在軌道上運行數十年後才能被逐漸耗盡。 

危險性

太空垃圾一般在高300-450公里的近地軌道上以每秒7-8公里，而在36000公里高度的地球靜止軌道上則以每秒3公里的速度高速運動，根據軌道傾角碰撞時的相對速度甚至可以達到每秒10公里以上，因此具有巨大的破壞力。因此太空垃圾若與運作中的人造衛星、載人飛船或國際太空站相撞，會危及到設備甚至太空人的生命，據計算一塊直徑為10厘米的太空垃圾就可以將太空飛行器完全摧毀，數毫米大小的太空垃圾就有可能使它們無法繼續工作。而太空垃圾也因此成為了國際問題。 

凱斯勒現象

凱斯勒現象理論假設認為當太空垃圾的密度達到一定程度時，會造成太空垃圾布滿近地軌道，令人類在數百年內無法進行太空探索甚至使用人造衛星。 

應對方法-觀測與追蹤

儘管太空垃圾的數目與日俱增，由於它們都在各自不同的軌道上運轉，想要將它們回收或是控制非常困難。為了防止碰撞而對地球附近的太空垃圾等物體進行觀測被稱為空間警戒。美國空間監視網絡（US Space Surveillance Network, SSN）、俄羅斯空間監視系統（Space Surveillance System, SSS）等機構對約10厘米以上的較大太空垃圾進行編錄並實時監視，而日本也在美星空間警戒中心、上齋原空間警戒中心進行太空垃圾的觀測工作。已被編錄的大於10厘米太空垃圾現已超過9000個，而1毫米以下的微小太空垃圾可能有幾百萬甚至幾千萬個。

              **地球汙染波及太空 要解決就得這麼做......**

         2019-12-31 00:02-經濟日報-編譯林奇賢／綜合外電-  

2025年載著四臂機器人的歐洲太空船，升空至距離地球800公里處，擁抱環繞地球運行的100公斤金屬垃圾，然後太空船機身與這節廢棄的火箭將衝回地球，在不造成任何傷害的情況下於大氣層內燃燒殆盡。 

金融時報報導，瑞士新創公司ClearSpace這項1億歐元的任務，將太空科技機構清除太空垃圾威脅的首次大規模示範。是時候處理對衛星不斷擴大的威脅，原因是現代生活所需的通訊、廣播、導航訊號、氣象與環境監測都仰賴衛星。 

根據歐洲太空總署（ESA），3,000顆廢棄的衛星、3.4萬個大於10公分的物體和數以百萬計的小碎片在地球軌道上繞行，行進的速度快到足以損壞太空船。至少一顆現役的通訊衛星已毀於撞擊。隨著2020年代將發射更多的衛星，專家害怕將釀成一系列的災難。 

垃圾會累積到地球外圍的太空軌道，原因是「公地悲劇」造成地球充斥大量的汙染。任何人都可以透過剝削太空而牟利，卻沒有誘因讓大家保持太空的乾淨。解決方式須仰賴制定國際規範，迫使衛星營運商移除廢棄的太空船，再加上出現的新科技移除既存的太空垃圾。 

(四臂機器人清除太空垃圾)

1967年的外太空條約（Outer Space Treaty）為國際太空法規的基礎，起草於沒有人知道未來會發射多少衛星的年代，因此對於太空垃圾的責任歸屬很模糊，幾乎無任何用處。不久的將來修訂該條約的機會相當渺茫，但已草擬各種自律規則以規範衛星營運商，例如2007年聯合國太空碎片減緩指導原則（Space Debris Mitigation guidelines），需由各國政府和行業機構共同強化並執行。 

對每一顆衛星而言，有必要優先內建脫離軌道的機制，讓衛星在生命的終點能安全的燃燒。否則營運商必須委託其他業者移除衛星。少數民間企業正開發自家的科技，進軍將在2020年代晚期出現的太空垃圾清除市場。ClearSpace的機械手臂看似最流行的清除科技，但其他包含用「太空魚叉」捕捉或是用「網子」清除垃圾，都具備競爭力。不論怎麼做，若要在未來預防太空垃圾碰撞的災難，大規模投資太空垃圾的清除科技，和政府機構和民間企業攜手合作，都缺一不可。