把太空垃圾一網打盡,「清除碎片」計畫成功上路

作者 | 發布日期 2018 年 06 月 30 日 0:00 | 分類 生態保育 , 航太科技 follow us in feedly

近日,專門負責清除太空垃圾的「清除碎片」計畫成功上路,這個計畫包含一張大網子、一枝大魚叉,還有最先進的視覺導航系統。




7,500 噸太空垃圾繞著地球跑

目前,共有高達 7,500 噸繞著地球漂浮的太空垃圾,這些垃圾包括舊火箭碎片、衛星掉落的零件、一片片油漆,甚至還有太空人丟棄的工具。

對太空任務造成威脅

這些太空垃圾會和衛星或太空船對撞,對太空任務造成威脅,影響人們部署在太空的電信和環境監測系統。舉例來說,2016 年,國際太空站(International Space Station,ISS)的窗戶就遭太空垃圾碰撞而產生小裂痕。

「清除碎片」衛星上路

為了解決太空垃圾問題,英國帶領的太空垃圾清運任務「清除碎片」(RemoveDebris)計畫近日成功上路,從國際太空站發射的「清除碎片」衛星已開始測試,希望搭載的科技有朝一日可將軌道上的太空垃圾全部清除。

▲ 2016 年,國際太空站窗戶遭太空垃圾撞擊而出現小裂痕。

網子、魚叉、追蹤系統

「清除碎片」衛星配有一張可把垃圾拖走的大網子、一枝可每秒 20 公尺速度發射、專叉垃圾的魚叉,還有視覺導航(Vision Based Navigation,VBN)系統,可用 2D 攝影機和 3D 光學雷達技術追蹤碎片。

施作簡單,成本較低

與其他方法相比,「清除碎片」計畫因為施作簡單,成本自然也較低。其他成本較高的清運太空垃圾計畫包含使用機器手臂撿垃圾。

重達 100 公斤的衛星

目前,這顆重達 100 公斤的「清除碎片」衛星是參與計畫的太空公司 NanoRacks 在國際太空站釋放過最大的衛星。美國太空總署太空人阿諾(Ricky Arnold)成功捕捉到「清除碎片」衛星飛行的狀況。

▲ 工作人員在國際太空站釋放「清除碎片」衛星的模樣。這顆重達 100 公斤的「清除碎片」衛星是太空公司 NanoRacks 在國際太空站釋放過最大的衛星。

超過台幣 5 億元的計畫

雖然「清除碎片」計畫由英國薩里大學的薩里太空中心負責,並由薩里衛星科技公司負責組裝衛星,但用到的技術有賴跨歐洲單位幫忙,歐盟執委會則拿出 1,500 萬歐元(約台幣 5 億 4,090 萬元)資助這項計畫。

今年 10 月先測試拖網

「清除碎片」計畫規劃的時程下,任務衛星會先在 10 月測試能把垃圾一網打盡的網子,12 月則測試 VBN 系統,最受矚目的魚叉明年 2 月前都還不會測試。

明年 3 月脫軌

明年 3 月計畫結束後,「清除碎片」衛星會利用海錨脫軌並重新進入地球大氣層,到時「清除碎片」衛星就會燃燒殆盡,不過,實驗數據早就經由攝影機傳回地球。有了海錨的「清除碎片」衛星脫軌只需要大約 8 週,如果沒有海錨,要脫軌得花超過 2.5 年。

▲ 空中巴士公布的這張圖,詳細描繪了「清除碎片」衛星搭載的科技,由左到右包含測試用的碎片、網子、魚叉和海錨。

終於等到這一天

薩里太空中心負責人艾里耶提(Guglielmo Aglietti)說:「將近 5 年開發後,我們終於可以實地測試這個令人超級興奮的技術。」

「如果測試成功,『清除碎片』計畫運用的技術就能在不久的將來運用到其他任務。」

處理太空垃圾的最前線

參與計畫的空中巴士太空系統(Airbus Space Systems)負責人喬姆西(Nicolas Chamussy)表示:「我們花了許多年在研發創新的清除碎片系統,在最前線處理日益嚴重的太空垃圾問題,好為了下一代對聯合國永續發展目標有所貢獻。」

「我們會繼續和全球團隊緊密合作,運用我們的專長幫忙處理這個問題。」

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;首圖為美國太空總署太空人阿諾在地球上方拍攝的「清除碎片」衛星照片,來源:Ricky Arnold

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