人類與太空垃圾鬥爭的又一新型廉價「武器」：OSCaR立方體衛星

一艘小型宇宙飛船不久後將可以在人類與太空垃圾的鬥爭中為人類做出重大貢獻。

研究人員目前正在開發一種名為OSCaR(Obsolete Spacecraft Capture and Removal，廢棄航天器捕獲和移除器)的立方體衛星，它將利用機載網路和纜繩，以低廉的成本搜尋和收集軌道碎片。除此之外，OSCaR立方體衛星將會自主完成這樣的任務，幾乎不需要地面控制人員的指導。

紐約倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute)機械、航空航天和核工程教授、項目負責人庫爾特·安德森(Kurt Anderson)在一份聲明中說：「我們會告訴OSCaR應該做什麼，然後我們就必須只能相信它了。」

安德森說:「這就是為什麼這個問題實際上會變得非常困難的原因，因為我們正在立方體衛星的平台上做一件本應由一顆巨大而昂貴的衛星去做的事情。」

OSCaR立方體衛星的藝術家插圖，它將清理地球軌道上的太空垃圾。(圖片:倫斯勒理工學院)

太空垃圾是個大問題，而且這個問題只會變得越來越糟。據歐洲航天局估計，目前地球上有近1.29億塊碎片，其中約有3.4萬塊至少有4英寸(10厘米)寬。

這些物體在近地軌道上的移動速度非常之快，它們的速度可達17500英里/小時(28200公里/小時)，所以即使是非常小的物體也可能會損壞近地衛星。

安德森說:「這是一個很嚴峻的問題。現在我們觀測到的碎片數量增長速度比我們發射物體到太空的速度還要快，這表明，凱斯勒綜合症(Kessler Syndrome)最早的階段可能就會發生在我們身上。」

凱斯勒綜合症是一種破壞性的級聯碰撞現象，如果軌道碎片的密度足夠大，這種現象就會發生，每次碰撞都會產生更多的碎片，增加未來碰撞的頻率，有可能致使地球軌道上的大片區域無法使用。

航天界越來越認識到我們需要儘快解決太空垃圾問題。科學家和工程師正在設計一種方法，使衛星在完成任務後能夠有效地脫離軌道——例如通過使用增加摩擦的「拖曳帆」。

研究人員還在研究各種能夠清除地球軌道上一些最危險的垃圾的方法。這就是OSCaR項目出現的原因。

OSCaR立方體衛星是一個3U的立方體衛星，也就是說它長12英寸，寬4英寸，高4英寸(30厘米長，10厘米寬，10厘米高)。OSCaR雖然小，但五臟俱全，它具有內置導航和通信設備;動力、推進和熱力控制系統;還有四個發射網炮管。

安德森說，每個OSCaR衛星都將能夠捕獲並移除4塊軌道碎片，完成捕獲之後，立方體衛星將在五年內脫離軌道。

安德森說:「有一個非正式的協議已經存在了幾年，那就是把太空物體放到太空的人應該有良好的公民意識。我們設想未來有一天，我們可以派出整個OSCaR衛星團隊，共同搜尋近地軌道中的大量殘骸。」

安德森補充說，該團隊的目標是在今年的某個時候實地測試OSCaR立方體衛星，如果一切按計划進行的話，太空測試將在之後進行。

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