人类与太空垃圾斗争的又一新型廉价“武器”：OSCaR立方体卫星

一艘小型宇宙飞船不久后将可以在人类与太空垃圾的斗争中为人类做出重大贡献。

研究人员目前正在开发一种名为OSCaR(Obsolete Spacecraft Capture and Removal，废弃航天器捕获和移除器)的立方体卫星，它将利用机载网络和缆绳，以低廉的成本搜寻和收集轨道碎片。除此之外，OSCaR立方体卫星将会自主完成这样的任务，几乎不需要地面控制人员的指导。

纽约伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)机械、航空航天和核工程教授、项目负责人库尔特·安德森(Kurt Anderson)在一份声明中说：“我们会告诉OSCaR应该做什么，然后我们就必须只能相信它了。”

安德森说:“这就是为什么这个问题实际上会变得非常困难的原因，因为我们正在立方体卫星的平台上做一件本应由一颗巨大而昂贵的卫星去做的事情。”

　　OSCaR立方体卫星的艺术家插图，它将清理地球轨道上的太空垃圾。(图片:©伦斯勒理工学院)

太空垃圾是个大问题，而且这个问题只会变得越来越糟。据欧洲航天局估计，目前地球上有近1.29亿块碎片，其中约有3.4万块至少有4英寸(10厘米)宽。

这些物体在近地轨道上的移动速度非常之快，它们的速度可达17500英里/小时(28200公里/小时)，所以即使是非常小的物体也可能会损坏近地卫星。

安德森说:“这是一个很严峻的问题。现在我们观测到的碎片数量增长速度比我们发射物体到太空的速度还要快，这表明，凯斯勒综合症(Kessler Syndrome)最早的阶段可能就会发生在我们身上。”

凯斯勒综合症是一种破坏性的级联碰撞现象，如果轨道碎片的密度足够大，这种现象就会发生，每次碰撞都会产生更多的碎片，增加未来碰撞的频率，有可能致使地球轨道上的大片区域无法使用。

航天界越来越认识到我们需要尽快解决太空垃圾问题。科学家和工程师正在设计一种方法，使卫星在完成任务后能够有效地脱离轨道——例如通过使用增加摩擦的“拖曳帆”。

研究人员还在研究各种能够清除地球轨道上一些最危险的垃圾的方法。这就是OSCaR项目出现的原因。

OSCaR立方体卫星是一个3U的立方体卫星，也就是说它长12英寸，宽4英寸，高4英寸(30厘米长，10厘米宽，10厘米高)。OSCaR虽然小，但五脏俱全，它具有内置导航和通信设备;动力、推进和热力控制系统;还有四个发射网炮管。

安德森说，每个OSCaR卫星都将能够捕获并移除4块轨道碎片，完成捕获之后，立方体卫星将在五年内脱离轨道。

安德森说:“有一个非正式的协议已经存在了几年，那就是把太空物体放到太空的人应该有良好的公民意识。我们设想未来有一天，我们可以派出整个OSCaR卫星团队，共同搜寻近地轨道中的大量残骸。”

安德森补充说，该团队的目标是在今年的某个时候实地测试OSCaR立方体卫星，如果一切按计划进行的话，太空测试将在之后进行。