从北极看低地轨道上的太空垃圾(图片来源：欧洲航天局网站)

滞留轨道，日夜奔跑，难以计数的太空垃圾与宇航员爱德华· 怀特的手套拥有相同的命运。它们时刻等待着重返大气层的归期。

在近地卫星轨道上有一只在此飞行了43 年的手套，它原本属于美国太空行走第一人——“双子星座4 号”飞船的宇航员爱德华· 怀特（Edward White）中校。如果不是1965 年6 月3 日那天中校不小心将其遗失在太空中，此刻这只手套应该躺在美国国家航空航天博物馆里。这只极具纪念意义却未能成为收藏品的手套，就像人类其他的航天副产品一样，执行完自己的任务，却为其后数代的太空科学家们带来了不小的困扰。

“垃圾”意味着报废了的、没有用的、会污染环境的东西。而与地球垃圾的最大不同，“太空垃圾”不但很难被清除，而且具有强大的攻击性。从爱德华· 怀特手中脱离、进入近地轨道的那个瞬间，这只手套便开始在强大地球磁场的作用下绕地旋转，奔跑、呼啸，时速达到2.8 万千米。这么快的速度，如果迎面与人类航天器相撞，很容易就能穿透其外壳，打坏内部的控制系统或有效载荷，甚至引起爆炸⋯⋯

有杀伤力的当然远不止这只手套，从望远镜中观察，距离地球600 至2000 千米高空中，环绕着一条由数千万太空垃圾组成的危险地带，它们占据了人类航天器工作的轨道。

科学家们用“轨道碎片”代表“太空垃圾”。总的来说，轨道碎片主要由三部分组成。一是已经退役的包括卫星、探测器等在内空间飞行器，以及空间物体之间的碰撞产生的碎块等；二是运载火箭的高级段，火箭的第1 级和第2 级在距离地球不高的地方分离，一般都能进入大气层而焚毁，第3 级以上的高级段，包括完成任务的火箭箭体和卫星本体、火箭的喷射物，长期逗留在太空，成为太空垃圾；三是航天员遗落在太空的物品。轨道碎片是空间环境的主要污染源。

因偶然因素爆裂而改变轨道的物体与其他物体相撞，撞击出更多碎片，碎片彼此又碰撞，又产生出更多的小碎片。如此往复，除非落入大气层被磨擦热烧毁，否则，在没有大气摩擦的1000 千米以上高空，这些垃圾即使“粉身碎骨”也仍会绕地旋转几百年，甚至上千年。低于700 千米的报废卫星，在太空滞留的时间也至少超过5 年。

无数碎片像霰弹一样射向正在服役的航天器，防不胜防，几毫米大小就能损坏航天器外壳；直径1 厘米的碎片碰撞卫星时释放的能量相当于一颗手榴弹爆炸；几厘米、十几厘米就可以改变航天器的运行轨道了。在这些碎片的作用下，著名的“哈勃”望远镜已经伤痕累累，外表遍布凹坑和划痕，还有数百个深洞，这些伤痕中，说不定有爱德华这只手套的“功劳”。

为使新的航天器上天时避开太空垃圾，使正在服役的航天器免于被袭击，美国、俄罗斯、欧洲、中国、日本等空间监视网时刻监视它们的行踪。例如美国的太空监视网络由分布在全球25 个陆基雷达站点组成，包括夏威夷的毛伊岛、佛罗里达的艾格林、格陵兰的图勒等，每个站点都拥有各种高性能的雷达和传感器，如地基电光深太空监视器就由同摄像机连接在一起的3 套深太空望远镜组成。摄像机每天通过望远镜拍摄深太空的景象，然后输入高能计算机进行处理，通过景象对比等手段，监视太空中的一举一动。这套监视网络的功能十分强大，能够发现在3 万千米高空飞行的直径只有10 厘米的物体。如果有物体可能进入到美国载人航天器几千米的范围之内，监视网络就向载人航天器发出报警，以便进行碰撞规避机动。在1986 至1997 年期间，美国的航天飞机进行了4 次这种规避机动。

监测、躲避毕竟不是办法，随着报废卫星数量的逐渐增多，轨道碎片数量以每年2% 的速度递增。太空适合航天器安全工作的空间越来越有限，这么下去，到2300 年，任何东西都别想进入太空轨道了。人类总是聪明的，他们开始为航天器罩上保护屏。欧洲空间局委托德国不伦瑞克技术大学开发了一种叫“马斯特”的模拟程序，用统计学的分析给出了碎片可能碰撞的速度、大小和方向。当不可避免的轨道碎片与防护屏发生碰撞时，防护屏被击碎，同时太空垃圾也被撞碎变成粉末，从而减弱对航天器的威胁。

俄罗斯国家航空系统科研所更进一步，把航天器防护屏幕做成了网状，并在防护屏外涂了一层特殊材料。当碎片与其发生碰撞时，碰撞产生的能量能与太空垃圾发生爆炸式的化学反应，促进碎片变成粉末。

各国还在研究航天器新技术，如对于完成任务的火箭箭体采取转移轨道的措施，使其返回大气层烧毁，掉进“太平洋”；对完成使命的卫星，让其获得逃逸速度，远离近地空间或转移到对人类航天活动没有影响的“坟场轨道”。

这些方法毕竟治标不治本，最彻底的办法是将太空垃圾全部回收。但所有回收方案都利弊兼有，仍在设想之中。