這是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榈厍蜍壍勒兊迷絹?lái)越擁擠。工程師們想把舊的太空垃圾集中起來(lái)，但是他們無(wú)法安全地到達(dá)它們，尤其是當(dāng)它們不穩(wěn)定的時(shí)候。歐空局表示，現(xiàn)在有大約30000個(gè)“碎片物體”在地球軌道上被追蹤--廢棄的衛(wèi)星，廢舊的火箭級(jí)，在太空中被撞飛的碎片。還可能有90萬(wàn)個(gè)較小的軌道碎片--從松動(dòng)的螺栓到油漆斑點(diǎn)到絕緣體碎片，無(wú)所不包。它們可能不到10厘米長(zhǎng)，但如果它們以軌道速度撞擊，仍然可以摧毀一個(gè)健康的衛(wèi)星。

麻省理工學(xué)院航空和航天學(xué)副教授Richard Linares說(shuō)：“隨著更多的衛(wèi)星被發(fā)射，我們可能會(huì)遇到更多的情況，我們有一顆失效的衛(wèi)星，占據(jù)了一個(gè)有價(jià)值的軌道。”他是一個(gè)名為T(mén)umbleDock/ROAM的美國(guó)和德國(guó)項(xiàng)目的一部分，研究如何將翻滾的衛(wèi)星聚集起來(lái)并使其穩(wěn)定，以便它們能夠脫離軌道，或者在某些情況下，甚至可能被補(bǔ)充燃料或修理。

工程師已經(jīng)忍受了幾十年的軌道碎片，但Linares說(shuō)情況正在發(fā)生變化。首先，衛(wèi)星技術(shù)正變得越來(lái)越經(jīng)濟(jì)實(shí)惠--例如SpaceX，該公司今年到目前為止每周發(fā)射40顆衛(wèi)星。另一方面，他說(shuō)，這些衛(wèi)星提供的經(jīng)濟(jì)利益--高速互聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)、氣候和作物監(jiān)測(cè)以及其他應(yīng)用--如果撞擊的風(fēng)險(xiǎn)不斷增加，將會(huì)受到威脅。

Linares表示：“我認(rèn)為在未來(lái)幾年里，我們將擁有對(duì)空間碎片采取行動(dòng)的技術(shù)。而且有經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力，將激勵(lì)公司去做這件事。”

TumbleDock/ROAM團(tuán)隊(duì)剛剛完成了在國(guó)際空間站艙內(nèi)的一系列測(cè)試，使用美國(guó)宇航局（NASA）的機(jī)器人Astrobees來(lái)代替翻滾的衛(wèi)星和被派去捕捉它的“追趕者”航天器。其目的是：找出算法，使“追趕者”能夠找到其目標(biāo)，確定其翻滾速度，并計(jì)算出最安全和最有效的方法。

“外面有大量的大型碎片，”麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)的博士生Keenan Albee說(shuō)。“看看他們中的一些人，如果你的方法不正確，他們的大型太陽(yáng)能電池板就會(huì)隨時(shí)捶打你。”

研究人員很早就決定，追捕飛行器需要有足夠的自主權(quán)，以便獨(dú)自接近一顆失效的衛(wèi)星。即使是最大的衛(wèi)星，由于距離太遠(yuǎn)，地面跟蹤站也無(wú)法精確地跟蹤其姿態(tài)。“追趕者”航天器也許配備了導(dǎo)航相機(jī)、激光雷達(dá)和其他傳感器，將需要實(shí)時(shí)地完成這項(xiàng)工作。

“衛(wèi)星的翻滾運(yùn)動(dòng)可能相當(dāng)復(fù)雜，”該項(xiàng)目的主要研究人員、來(lái)自德國(guó)航空航天中心（DLR）Roberto Lampariello說(shuō)：“而如果你想確保你在接近接合點(diǎn)時(shí)不會(huì)與任何附屬物相撞，擁有一種自主的引導(dǎo)方法，我認(rèn)為是非常有吸引力的。”

Astrobee在空間站的測(cè)試表明，至少在原則上是可以做到的。每個(gè)Astrobee機(jī)器人都是一個(gè)立方體，邊長(zhǎng)約30厘米，配有導(dǎo)航相機(jī)、壓縮空氣推進(jìn)器和驍龍?zhí)幚砥鳎芟衲阍谥悄苁謾C(jī)中找到的東西。在上個(gè)月的最新測(cè)試中，美國(guó)宇航局宇航員Mark Vande Hei將兩個(gè)Astrobees設(shè)置在相隔幾米的地方。然后它們從地面上的Albee那里接受指令。他開(kāi)始試運(yùn)行，一個(gè)機(jī)器人翻滾，另一個(gè)試圖與之會(huì)合。在過(guò)程中出現(xiàn)了一些故障；Astrobees需要幫助確定它們相對(duì)于空間站墻壁的精確位置。但測(cè)試的結(jié)果是有希望的。

研究人員表示，下一步是確定追趕的航天器如何最好地抓住它的目標(biāo)，如果它是一塊沒(méi)有對(duì)接機(jī)制的碎片，這就特別困難。多年來(lái)的其他計(jì)劃涉及大網(wǎng)或激光；TumbleDock/ROAM團(tuán)隊(duì)成員說(shuō)，他們對(duì)利用原子之間的范德華力的抓取器很感興趣，這可以幫助壁虎附著在一個(gè)陡峭的表面。

更大的問(wèn)題是，如何將像這樣的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的解決方案，以解決一個(gè)日益增長(zhǎng)的的問(wèn)題。低地球軌道已經(jīng)足夠擁擠，時(shí)間也足夠長(zhǎng)，衛(wèi)星制造商在他們的飛行器上增加了屏蔽裝置，空間機(jī)構(gòu)不斷掃描天空以防止發(fā)生險(xiǎn)情。雖然目前只有少數(shù)衛(wèi)星被實(shí)際粉碎的情況，但是這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)變得越來(lái)越昂貴，而且在某些情況下還很危險(xiǎn)。迄今為止，SpaceX已經(jīng)發(fā)射了2000顆Starlink互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星，可能還會(huì)發(fā)射30000顆，其他公司（如亞馬遜）也在競(jìng)相追趕。他們看到了該領(lǐng)域的利潤(rùn)。

麻省理工學(xué)院的Linares 說(shuō)，事實(shí)上，這就是值得弄清楚太空垃圾問(wèn)題的原因。他說(shuō)：“這些軌道有價(jià)值是有原因的。公司可能花費(fèi)數(shù)十億來(lái)發(fā)射新的衛(wèi)星--不希望它們受到舊衛(wèi)星的威脅。”

“如果你的公司從一個(gè)軌道帶中受益，”他說(shuō)，“那么你可能最好找人替你清理一下。”