吹口氣把太空垃圾吹落
幾十年以來的太空探索活動,在太空中留下了大量的垃圾,所謂垃圾就是沒有用的衛星、探測器,以及它們的碎片等。據美國宇航局估算,現在有大約50萬個太空垃圾在地球上空以近3萬千米的時速(也就是7.8千米/秒的速度)盤旋著,而且這些碎片還會在相互摩擦、碰撞和擠壓下,變得更碎,更難以收拾。這就像地面上的一張廢紙,可以輕易拾起扔到垃圾桶,但是撕成碎紙片撒到地下就不容易清理了。這樣下去,地球上空將被垃圾們佔滿,衛星們將沒有清凈的軌道運行了。怎麼辦呢?
太空垃圾難清理
人類要想持續進行太空探索的話,必須想辦法清理太空垃圾。確實,人們也一直在想辦法。
有的科學家想到了太空清掃車,那就是發射一顆速度不斷變化的衛星,把這些垃圾沿途收攏到自己內部。但這種方式的清掃能力有限,清掃車沒有到的地方,垃圾們還是繼續「逍遙」。
還有人用激光擊落的方法,中國就曾用這種方法擊落過自己廢棄了的衛星。但這種方式對於較大的垃圾還可以,對那些「太空碎屑」就沒奈何了,而且掌握不好的話,激光會把大塊垃圾打成小塊,這樣不但沒有把垃圾敲落,還相當於憑空增加了更多垃圾碎片。
把太空垃圾吹下來
人類該如何對付這些垃圾?現在美國宇航局盯上了美國密歇根大學的研究者提出的一個妙招:把太空垃圾吹下來!
試想,為什麼太空垃圾都集中在地球高空大氣異常稀薄的地方?因為如果太空垃圾在低空環繞地球運動的話,較濃的大氣會對垃圾們產生很大的摩擦,阻礙它們的運動,逐漸使它們的速度降低,直到它們的速度不足而向下墜落,像流星那樣,與大氣摩擦,化成青煙。
既然大氣的摩擦作用這麼大,我們如果向大氣稀薄的高空吹入氣體呢?這股氣流的速度方向是垂直於地面的,而太空垃圾的速度方向是平行於地面的,因此這股氣流就會像低空大氣那樣,阻礙太空垃圾的運動,讓太空垃圾最終栽下來,進入大氣層,化為流星。
高空氣流很給力
那麼如何向高空吹氣呢?太空垃圾的軌道,最低距離地面也有幾百千米,高的距離地面幾萬千米。
研究者認為可以用類似鼓風機的強力氣流炮,別看氣流在地面附近能夠吹過的距離不遠,但是在空氣很稀薄的高空,卻可以衝到很遠的地方。這就需要把氣流炮抬到空氣稀薄的空中,研究者認為氫氣球就可以把氣流炮抬到高空。氫氣的密度只有空氣密度的10%多,可以上升到地球上空十幾千米的地方。如果氣球採用柔韌的材料製造,氣球在高空進一步膨脹,還可以上升到空氣密度只有地面1%的30千米的高空,之後氣流炮就可以工作了。它吸入空氣,把空氣壓縮到很大的密度,然後朝向太空垃圾距離地球最近的那個點(地球衛星一般是以橢圓軌道運行,橢圓軌道一般都有距離地球最近的近地點)上噴出強力氣流,由於阻力很小,氣流可以衝到太空垃圾的軌道,從而起到阻礙它們運動的作用。
至於氣流炮採用什麼能量,研究者認為太陽能發電是最好的能量來源。當然這樣一個氣流炮還需要認真研製。不過,這個設想剛提出來,就被美國宇航局看上了,用它們處理沒有在用衛星的垃圾軌道,那應該是很得心應手吧。
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