衛星武器成形?國際太空站將進行雷射安裝計畫掃蕩宇宙垃圾

作者 | 發布日期 2015 年 05 月 22 日 8:00 | 分類 尖端科技 , 航太科技 follow us in feedly

自 1998 年發射升空以來,國際太空站(ISS)已歷經無數次被迫改變運行軌道的情況,但並非是因為任何科學上的因素,只是純粹為了避免與太空垃圾產生碰撞,不過,未來國際太空站或許不用再「躲躲藏藏」了。日本理研高能天體物理實驗室(Japan’s Riken Computational Astrophysics Laboratory)研究人員擬研發一套雷射系統,可讓太空垃圾在接近國際太空站前,就先被系統擊毀消失。



直徑大於 10 公厘的太空垃圾,就能摧毀太空站

照科學家們的估計,目前地球軌道上共有將近 3,000 噸的太空垃圾,這些太空垃圾小到固態火箭的燃燒殘渣,大至發射後被遺棄的火箭或壽終正寢的人造衛星。舉例來說,如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,甚至包括太空人遺失的手套或工具等物品,都能成為對國際太空站造成危害的太空垃圾。

一般而言,太空垃圾會在高約 300 至 450 公里的近地軌道上,以每秒 7 至 8公里的速度高速飛行;而在高度 36,000 公里的地球靜止軌道上,太空垃圾則以每秒 3 公里的速度飛行。

經科學家估算,只要是直徑大於 10 公厘的碎片,就能對國際太空站造成威脅,甚至將太空船完全摧毀,因此若太空垃圾與運作中的人造衛星、太空船或國際太空站碰撞,可能危及設備或太空人的生命安全。那麼,當潛在威脅的示警發出時,國際太空站又會如何應對呢?

若收到示警表示太空垃圾可能碰撞國際太空站,相關人員便會將國際太空站的位置做微調,或是讓太空人到太空船上避難,好在碰撞發生前返回地球。不過,未來面對類似情況時,國際太空站或許多了一套「積極的」解決方式了。

有了 CAN 雷射系統,能將太空垃圾一掃而空?

日本理研高能天體物理實驗室計畫研發一項雷射技術,目的是要監測宇宙射線在大氣中造成的紫外線,但天體物理學家 Toshikazu Ebisuzaki 表示,這項技術也能準確偵測可能對太空站造成威脅的太空垃圾。

這項計畫的最終系統為 Coherent Amplification Network(CAN)雷射系統,該系統最終的完成版本將配備 100,000 瓦的紫外線 CAN 雷射系統、產生每秒 10,000 次雷射脈衝,可朝著太空垃圾碎片上發射雷射光,雷射光會使目標碎片表面蒸發,產生電漿態時的反作用力,會將物體朝向太空站的反方向推離。

不過目前這項技術仍處於研發階段,測試版本最快可望於 2017 或 2018 年左右登上國際太空站,可能會先以 10 瓦紫外線雷射系統、產生每秒 100 次雷射脈衝的方式進行測試。假如這項雷射系統真能在國際太空站上發揮效果,太空相關機構或許能將其放上人造衛星,在地球軌道附近「掃射」太空垃圾,或許不過短短幾年的時間,就能將地球軌道附近的太空垃圾一掃而空。

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